一种管道式多功能气体换热器测试装置的制作方法

本发明涉及一种换热器测试装置，特别涉及一种管道式多功能气体换热器测试装置。

背景技术：

换热器是现代工业中重要的用能设备、能量转换设备以及能量运输设备，在众多工业领域中发挥着重要作用，而气-气换热器是其中的重要并被广泛应用的类型，在暖通空调、废气处理、余热回收等工业领域发挥不可或缺的作用，然而工业中往往需要根据现实需求对换热器的结构和面积进行特定构建，因此需要对构建的换热器的热力性能进行测试。现有的气体换热器测试装置存在以下不足：结构复杂、功能单一、实验过程能源浪费较严重。因此，如何构建一个结构简单、高效、空间占用小以及节能的能对多种类型换热器的热力性能进行测试的综合测试装置意义重要，同时是本领域技术人员需要解决的重要问题。

中国专利文献号cn105593663a于2016年5月18日公布了一种换热器测试装置，并具体公开了：包括：测试换热器，所述测试换热器具有配置成从所述换热器接收所述流体的第一入口；用于所述流体到所述换热器的第一出口；配置成接收再循环流体的第二入口；以及用于所述再循环流体的第二出口，所述第二出口和所述第二入口构成再循环回路，并且所述再循环流体和来自所述换热器的所述流体是流体隔离的；在所述再循环回路中与所述测试换热器相连通的泵；在所述再循环回路中与所述测试换热器相连通的加热器，所述加热器配置成加热所述再循环流体以调节所述测试换热器中的条件；以及垫木，其中所述测试换热器、所述泵和所述加热器布置在该垫木上；所述测试换热器包括外壳，至少一个管在所述外壳内；所述换热器的所述流体在所述测试换热器的所述至少一个管内流动，并且所述再循环流体在所述至少一个管外流动；所述再循环流体在所述测试换热器的所述至少一个管内流动，并且来自所述换热器的所述流体在所述测试换热器的所述至少一个管外流动。该测试装置存在上述结构复杂、功能单一、实验过程能源浪费较严重等问题，因此需要做进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、功能多样、高效节能、通用性和实用性强的管道式多功能气体换热器测试装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种管道式多功能气体换热器测试装置，其特征在于：包括偶数个环形设置的气体循环流道，气体循环流道两两组成一流道模组；所述气体循环流道上设有直流道段和弧形流道段，同一流道模组中的两直流道段相互并列设置，不同流道模组中的各直流道段在同一水平面上相交；所述直流道段上设置有用于放置换热器的测试口。

所述气体循环流道上以测试口为起点沿气体流动方向依次设置有均流板、流量计、引风机、表冷器、加湿器和加热棒。

所述弧形流道段内侧设有连通所在气体循环流道内腔的新风口，新风口与所在气体循环流道内气体的流动方向之间有锐角a，新风口位于引风机与表冷器之间。

所述气体循环流道上设置有若干温度计和微压力计，均流板与流量计之间、新风口与表冷器之间、及加热棒与测试口之间分别设置有所述温度计和微压力计。

所述直流道段与弧形流道段之间通过可伸缩的软管相互连接，使测试口的大小可调，测试口上启闭有活动挡板。

所述测试口拦截于直流道段中部，使直流道段分成两段，直流道段上的拦截端有与测试口连接的测试端口。

所述测试口根据测试需要与两个以上气体循环流道中相应的测试端口连接并配合使用。

还包括设置于底部的可调节支架，该可调节支架沿弧形流道段布置，并以横梁无支脚形式对直流道段进行支撑。

所述气体循环流道包括分别呈半圆环设置的第一气体循环流道、第二气体循环流道、第三气体循环流道和第四气体循环流道；第一气体循环流道与第二气体循环流道互不连通且共同构成第一圆形流道模组；第三气体循环流道与第四气体循环流道互不连通且共同构成第二圆形流道模组，第一圆形流道模组位于第二圆形流道模组上方。

所述第一圆形流道模组中的直流道段与第二圆形流道模组中的直流道段在同一水平面上呈十字相交。

本发明克服了现有一般的气体换热器测试装置存在的结构复杂、功能单一、以及实验过程能源浪费较严重等若干问题。与现有技术相比，本管道式多功能气体换热器测试装置可对顺流式气体换热器、逆流式气体换热器以及错流式气体换热器等进行换热性能测试、阻力性能测试等测试。本发明有以下有益效果：1.整体结构简单合理，所以有效简化测试装置整体结构，进而时空间占用小；2.各气体循环流道中，空气经过调节设备进行状态处理和测试换热器换热后，仍保留在气体循环流道中进行循环使用，由于空气已通过设备进行状态调节，其空气状态接近测试预设要求，因此能有效节省空气处理的时间以及所消耗的能源，达到节能减排和高效节能的效果；3.能对多种类型换热器的热力性能进行测试实验，测试功能扩展性、通用性和实用性强。

附图说明

图1为本发明一实施例中管道式多功能气体换热器测试装置的整体俯视图；

图2为本发明一实施例中管道式多功能气体换热器测试装置进行顺流换热器测试循环的俯视图；

图3为本发明一实施例中管道式多功能气体换热器测试装置进行逆流换热器测试循环的俯视图；

图4为本发明一实施例中管道式多功能气体换热器测试装置进行错流换热器测试循环的俯视图；

图5为本发明一实施例中管道式多功能气体换热器测试装置的主视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图5，本管道式多功能气体换热器测试装置，包括偶数个环形设置的气体循环流道，气体循环流道两两组成一流道模组；具体是，。气体循环流道上设有直流道段112和弧形流道段111，同一流道模组中的两直流道段112相互并列设置，不同流道模组中的各直流道段112在同一水平面上相交；直流道段112上设置有用于放置换热器的测试口11。具体是，气体循环流道包括分别呈半圆环设置的第一气体循环流道1、第二气体循环流道2、第三气体循环流道3和第四气体循环流道4；第一气体循环流道1与第二气体循环流道2互不连通且共同构成第一圆形流道模组；第三气体循环流道3与第四气体循环流道4互不连通且共同构成第二圆形流道模组，第一圆形流道模组位于第二圆形流道模组上方；四个气体循环流道可以两两相互配合使用；第一圆形流道模组中的直流道段112与第二圆形流道模组中的直流道段112在同一水平面上呈十字相交。通过对四个气体循环流道两两相互配合使用，使管道式多功能气体换热器测试装置可对顺流式气体换热器、逆流式气体换热器以及错流式气体换热器等进行换热性能测试、阻力性能测试等测试。

气体循环流道上以测试口11为起点沿气体流动方向依次设置有均流板12、流量计14、引风机16、表冷器18、加湿器19和加热棒110。

弧形流道段111内侧设有连通所在气体循环流道内腔的新风口17，新风口17与所在气体循环流道内气体的流动方向之间有锐角a，锐角a以15^o-60^o为宜；新风口17位于引风机16与表冷器18之间。新风口17的设置可补充所在气体循环流道中的空气，以消除所在气体循环流道由于空气流动形成的管内外压力差。

气体循环流道上设置有若干温度计(图中未标示)和微压力计13，均流板12与流量计14之间、新风口17与表冷器18之间、及加热棒110与测试口11之间分别设置有温度计和微压力计13。

直流道段112与弧形流道段111之间通过可伸缩的软管15相互连接，使测试口11的大小可调，以满足不同的测试需求，测试口11大小的可调节范围以0-3m为宜；测试口11上启闭有活动挡板(图中未标示)，以封闭待测试的换热器在测试口11内，同时将未使用的测试口11进行封闭。

测试口11拦截于直流道段112中部，使直流道段112分成两段，直流道段112上的拦截端有与测试口11连接的测试端口115。

测试口11根据测试需要与两个以上气体循环流道中相应的测试端口115连接并配合使用，测量系统通过电控系统自动对四个气体循环流道上的设备进行启停控制。

还包括设置于底部的可调节支架5，通过可调节支架5使管道式多功能气体换热器测试装置的整体高度可调；该可调节支架5沿弧形流道段111布置，并以横梁无支脚形式对直流道段112进行支撑，以利于换热器测试口11的使用和调节，可调节支架5的高度可灵活调节；可调节支架5的高度可调范围以1-2.5m为宜。

测试原理

根据测试需求，测量系统通过电控系统自动对四个气体循环流道上的设备进行启停控制，并通过活动挡板构建所需封闭的测试口11、以及封闭未使用的测试口11，从而为进行顺流式气体换热器、逆流式气体换热器以及错流式气体换热器换热性能测试、阻力性能测试做好准备：

顺流式气体换热器循环：参见图2，顺流式气体换热器中有两股流动方向相同的气体进行换热，对该换热器进行测试时，选用由第一气体循环流道1和第二气体循环流道2组成的第一圆形流道模组进行测试；将顺流式气体换热器安装进第一气体循环流道1和第二气体循环流道2的测试口11中，同时采用活动挡板对第三气体循环流道3和第四气体循环流道4的测试口11进行封闭，根据测试条件调控第一圆形流道模组中两个气体循环流道的仪器和设备，空气分别从相应的新风口17进入第一气体循环流道1和第二气体循环流道2，并由引风机16调节空气流量，空气进入相应的气体循环流道后通过温度计及微压力计13进行温度、湿度和压力参数采集，并通过自动控制系统的计算和反馈控制命令，经由表冷器18、加湿器19以及加热棒110，将空气的温度和湿度调节至测试系统预设要求的状态；然后，测试口11进口处的温度计及微压力计13进行空气温度、湿度以及压力状态采集，随后空气进入安装在测试口11中的顺流式气体换热器进行换热，换热后的空气进入均流器12进行充分混合，并由温度计及微压力计13进行换热后的温度、湿度以及压力参数采集，最后空气流经流量计14进行空气流量测量，通过压力传感器测量顺流式气体换热器的阻力性能，通过以下公式确定换热量q：

q＝cp,amaδta

逆流式气体换热器循环：参见图3，逆流式气体换热器中有两股流动方向相反的气体进行换热，对该换热器进行测试时，选用第三气体循环流道3和第四气体循环流道4进行测试，首先将逆流式气体换热器安装进第三气体循环流道3和第四气体循环流道4的测试口11中，同时采用活动挡板对第一气体循环流道1和第二气体循环流道2中的测试口11进行封闭，根据测试条件调控第二圆形流道模组中两个测试循环流道的仪器和设备，依照顺流式气体换热器循环的空气调节和测量方法，测量获得循环过程的空气流量，换热器阻力性能和传热性能。

错流式气体换热器循环：参见图4，错流式气体换热器中有两股流动方向呈十字交错的气体进行换热，对该换热器进行测试时有以下循环流道的配合：1.将第一气体循环流道1和第三气体循环流道3配合组建测试循环，或者将第一气体循环流道1和第四气体循环流道4配合组建测试循环，或者将第二气体循环流道2和第三气体循环流道3配合组建测试循环，或者将第二气体循环流道2和第四气体循环流道4配合组建测试循环；本实施例以第一气体循环流道1和第四气体循环流道4的配合进行说明：首先将错流式气体换热器安装进第一气体循环流道1和第四气体循环流道4的测试口11中，同时采用活动挡板对第二气体循环流道2和第三气体循环流道3的测试口11进行封闭，根据测试条件调控第一气体循环流道1和第四气体循环流道4中的仪器和设备，依照顺流式气体换热器循环的空气调节和测量方法，测量获得循环过程的空气流量，换热器阻力性能和传热性能。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。