[实用新型]二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置。

背景技术

制冷系统中的满液式蒸发器是卧式壳管式，在满液式蒸发器的筒体内充注液体制冷剂，液体与传热表面接触良好，沸腾换热系数高。但是目前CO₂等高压制冷剂的蒸发器由于壳侧压力过高，系统设计难度大，仍然采用干式。因此，CO₂等高压制冷剂系统的效率还需要提高，改用满液式蒸发器替代原来的干式蒸发器是途径之一，致力于CO₂等高压制冷剂在满液式系统管外蒸发沸腾现象的研究成为当前的热点，如何更好地观测管外蒸发沸腾现象是该技术的关键，因CO₂等蒸发运行压力较高，密封与可视化需要同时进行，目前没有见到合适的测试装置，也没有研究者提出具体的实施方案。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种集密封与可视化一体、耐高压的二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置，其特征是，包括管状不锈钢壳体和沸腾换热铜管，所述壳体下部与载冷剂进口端相应的位置设置有高压制冷剂进口，所述壳体上端与载冷剂出口相应的一侧设置有高压制冷剂出口，所述壳体上密封设置有石英玻璃管状可视化观察窗，所述壳体两端分别焊接有封头，每个封头上焊接有封头螺母，所述沸腾换热铜管安装在所述壳体内部并穿过壳体两端的封头，所述沸腾换热铜管的两端分别套有带中心通孔并与封头螺母螺纹连接的封头螺栓，每个封头螺栓与封头螺母之间安装有密封垫片。

所述壳体与观察窗相应的位置分别焊接有连接法兰，两个连接法兰相对的一侧分别设置有安装槽，所述观察窗的两端分别放置在相应一侧的安装槽内并通过密封垫与连接法兰之间密封，两个连接法兰之间通过固定螺栓固定连接。

所述封头螺栓与封头螺母之间的密封垫片为聚四氟乙烯材料，观察窗与连接法兰之间的密封垫为聚四氟乙烯材料。

本实用新型具有下述技术效果：

1、本实用新型的二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置，利用沸腾换热铜管、壳体与可视化观察窗的有效连接，能够观测壳体内部沸腾换热铜管外的沸腾现象，密封性能好，耐高压，可以实现高压制冷剂管外沸腾换热的可视化测试，对于高压制冷剂的满液式蒸发器设计提供了实验测试手段，为高压制冷剂的推广应用提供了技术保障。

2、本实用新型的测试装置中，壳体依靠连接法兰内部的安装槽与可视化观察窗通过密封垫片压紧密封实现可视化测试段的安装，封头上焊接封头螺母，封头螺栓与封头螺母通过聚四氟垫片的密封可以实现沸腾换热铜管的更换，结构简单，加工方便，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置的示意图；

图2为I-I剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型二氧化碳高压管外沸腾可视化测试装置的示意图如图1和图2所示，包括管状不锈钢壳体4和沸腾换热铜管8，壳体4下部与载冷剂进口端相应的位置设置有高压制冷剂进口9，壳体4上端与载冷剂出口相应的一侧设置有高压制冷剂出口11，壳体4上密封设置有石英玻璃管状可视化观察窗5，壳体4两端分别焊接有封头10，每个封头10上焊接有封头螺母2，沸腾换热铜管8安装在壳体内部并穿过壳体两端的封头，沸腾换热铜管8的两端分别套有带中心通孔并与封头螺母螺纹连接的封头螺栓1，封头螺栓内孔与沸腾换热铜管之间非紧密配合，每个封头螺栓1与封头螺母2之间安装有密封垫片3。

壳体4与观察窗5可以采用多种连接方式，本实施例中采用法兰连接。壳体4与观察窗5相应的位置分别焊接有连接法兰7，两个连接法兰相对的一侧分别设置有安装槽13，所述观察窗的两端分别放置在相应一侧的安装槽内并通过密封垫12与连接法兰之间密封，两个连接法兰之间通过固定螺栓6固定连接，从而实现观察窗与壳体之间的压紧密封。

本实施例中，所述封头螺栓与封头螺母之间的密封垫片为聚四氟乙烯材料，观察窗与连接法兰之间的密封垫为聚四氟乙烯材料。

高压制冷剂从高压制冷剂进口9进入壳体内部，吸收沸腾换热铜管内的载冷剂的热量发生沸腾现象，制冷剂液体变成气体之后从高压制冷剂出口11流出。沸腾现象通过壳体上的可视化观察窗进行观测。