[实用新型]一种密相区传热系数测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量仪器领域，具体涉及一种用于流化床密相区传热系数测量的装置及基于该装置的计算方法。 

背景技术

在电力、冶金、化工、建材等工业生产中，经常需要对大量固体粒子进行加热或冷却。例如在带有外置换热器的循环流化床中，埋管换热器埋设在外置床中。其一，通过埋管换热可以有效的减少尾部烟道的换热器布置数量、减小锅炉整体体积有利于锅炉向大容量、高参数发展；其二，埋管换热可以在锅炉负荷变化时更有效的调节床温、保持锅炉能在高效率状态下连续运行。如何有效地测量埋管换热器的换热系数，对于如何设计换热器形式起到至关重要的作用。 

目前还没有一种有效、统一的测量埋管换热器传热系数的仪器和方法。现有对研究埋管换热器传热系数的中，是将热电偶简单的贴在测量装置外表面上，这样就改变了测量空间热流场分布，流场的扰动对测量结果造成了较大误差。另一方面，现在应用的测量装置和方法，其管内流体介质流向为单向流动，即从一端流入从另一端流出，需将整个测量装置贯穿炉膛，这样在应用时就必须对所测设备进行较大改造，因此只能应用于小型试验台，而在大型试验设备中无法适用。 

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供了一种精度高、适用范围广的密相区传热系数测量装置。 

技术方案：本实用新型的一种密相区传热系数测量装置，包括外管、内管、热电偶和出流管，所述外管一端封闭，另一端设置有端盖，所述内管穿过端盖并延伸至外管内，内管的一端置于外管内并与外管的封闭一端相邻；所述出流管穿过端盖与外管的管内连通，出流管至少为两个，绕内管周边等距均匀排列； 所述外管的外侧管壁上沿轴向设置有至少一个槽，所述热电偶敷设在槽中。 

本实用新型中，槽为一个以上，多个槽在外管的圆管周向上均匀布设，各个槽的长度不等，其长度满足L_m+1=L_m+L/M，m为槽由短至长的编号，m=1，2，……，M；L为待测流化床的深度，L_m、L_m+1分别为m编号和m+1编号的槽的长度，M为槽的个数；所述热电偶与其所对应的槽长度相同。 

有益效果：本实用新型与现有的测量埋管换热系数的装置相比，具有以下优点： 

本实用新型装置的管内介质流动方式是由内管流入外管，从出流管流出，由于外管和内管的出口设置在同一端，所以安装使用中不需要贯穿整个测量空间，有利于在大型工业设备中的测量，扩大了适用性。 

本实用新型的装置将热电偶嵌入管壁中的槽内，避免了对流场的扰动，减少了系统误差，提高了测量精度。同时，由于采用热电偶嵌入式布置，使其测量表面完整，扩大了适用性，可在多种工业领域的流化床设备中进行测量。例如，在一些床料具有腐蚀性的工业领域中，可通过在测量管表面喷涂防腐层以达到保护设备，保障测量顺利进行的目的。 

本实用新型测量装置在外管主体段轴向的外管壁上均匀布置一系列热电偶，可依次对不同进深、方向进行换热系数的测量，缩短了操作时间和操作强度，操作简单，安装方便，并且可以一次对多进深、多方向进行测量。 

本实用新型装置的热电偶采用多点布置，通过对不同位置的测量结果进行有效整合处理，提高了测量精度。同时，可以根据实验精度要求选择不同型号的测量装置，具有较大的灵活性。本实用新型装置的出流管均匀分布在内管周边，有利于提高对出流热流量计算的精度，也便于旋转操作。 

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图； 

图2为图1中细部A的结构示意图； 

图3为图1中B-B剖面结构示意图； 

图4为本实用新型装置的测量安装示意图； 

图5为图4中C-C剖面结构示意图； 

图6为本实用新型的四向四段式传热系数测量装置测量d段换热量时的安装位置图； 

图7为本实用新型的四向四段式传热系数测量装置测量c段换热量时的安装位置图。 

图中有：外管1、内管2、热电偶3、炉墙4、套管5、法兰6、固定法兰7、端盖8、出流管9、测点10、槽11。 

具体实施方式