换热器热性能检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及换热器检测装置领域，特别涉及一种集可自生成热气流体、测温度和 流速以及余热回收等多功能于一体的换热器热性能检测装置。
【背景技术】
[0002] 当今，燃料能源的日益枯竭使发展新能源和能源的回收与再利用显得越来越重 要，换热器是冷热流体间进行换热的设备，可用于回收热流体的余热，此外换热器还广泛用 作加热器、冷却器和冷凝器。换热器热性能测试是换热器产品设计开发和质量控制的重要 环节，现有换热器热性能检测装置性能和评价方法还不够完善，且存在耗能高的问题，其加 热的空气的余热没得到有效利用。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种换热器热性能检 测装置，提出一种新的换热器热性能检测方法和余热利用装置。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：换热器热性能检测装置，包括热流生成器总成、信号 线束、计算机控制器、换热器测试台总成、管口连接器、余热回收器总成和电源线；所述管口 连接器是一个两端可以调节管径大小的装置；所述的热流生成器总成和换热器测试台总成 通过信号线束与计算机控制器传递信号。
[0005] 所述热流生成器总成位于所述换热器热性能检测装置的前端，包括热流生成器 箱体、鼓风涡扇、空气进口、鼓风涡扇转速控制器、流体温度控制器、流体温度传感器、加热 电阻丝、热流生成器出气口和热流生成器导流管道；所述热流生成器箱体为长方体结构，在 热流生成器箱体顶盖上开有空气进口，所述热流生成器导流管道与热流生成器箱体内腔相 连通，所述热流生成器导流管道输出口为热流生成器出气口；所述鼓风涡扇位于热流生成 器箱体内部靠近热流生成器导流管道，所述鼓风涡扇转速控制器位于热流生成器箱体壁面 一侧，所述流体温度控制器位于热流生成器箱体壁面，与所述鼓风涡扇转速控制器安装在 同一侧，所述流体温度传感器安装在热流生成器导流管道壁上，所述加热电阻丝周向分布 于热流生成器导流管道内壁上。
[0006] 所述热流生成器总成具体运行方法包括以下步骤：1)在所述计算机控制器中输 入温度边界条件的温度值，所述流体温度传感器测得当前流体温度值，并以信号形式传达 给所述计算机控制器；当前流体温度值与输入温度边界条件的温度值比较，若小于输入温 度边界条件的温度值，则所述计算机控制器下指令给所述流体温度控制器，所述流体温度 控制器让所述加热电阻丝给流体加热直到当前流体温度值与输入温度边界条件的温度值 相等时为止，同理，若当前流体温度值大于输入温度边界条件的温度值时，则所述加热电阻 丝不动作；2)在所述计算机控制器中输入速度边界条件的速度值，所述鼓风涡扇转速控制 器按照所述计算机控制器的指令给流体鼓风，当当前流体流速小于输入速度边界条件的速 度值时，所述鼓风涡扇转速控制器让所述鼓风涡扇一定转速转动，反之，所述鼓风涡扇不动 作，总之，保持当前流体流速与输入速度边界条件的速度值相等。
[0007] 所述换热器测试台总成位于换热器热性能检测装置的中段，包括待测换热器、片 状温度传感器、流速探管、流速探管控制模块、流速探管控制模块箱体、换热器测试台导流 管、流速探管控制模块移动棒和待测换热器进口。所述待测换热器外形多为平板形和棱柱 形但又不限于其他外形，所述片状温度传感器平均周向分布在待测换热器的外壁面上，所 述片状温度传感器个数视壁面大小而定；所述流速探管一端伸入待测换热器内部，另一端 与流速探管控制模块相连，所述流速探管共有八个，平均周向分布在待测换热器的内壁面 上，所述流速探管控制模块箱体被换热器测试台导流管贯通并固定成一体，所述流速探管 控制模块位于流速探管控制模块箱体内部并与换热器测试台导流管相接触，所述流速探管 控制模块移动棒与流速探管控制模块连接。所述待测换热器进口通过管口连接器与热流生 成器出气口相连接，所述换热器测试台导流管通过管口连接器与余热回收器总成连接。
[0008] 所述计算机控制器判断换热器热性能的理论是：在参考催化转换器中气流速度分 布均匀性系数和平板式换热器温度均匀性系数的基础上，提出一种适用于评价多种类型换 热器的表面温度均匀性的指标--温度均匀性系数γ。
[0010] 式中m表示所述片状温度传感器个数；
[0011] T,表示第j个片状温度传感器所在面域平均温度；
[0012] T_n表示待测换热器表面平均温度，其值大小取各片状温度传感器温度的平均 值；
[0013] ε表示换热器多边形外壁面的面数。
[0014] 温度均匀性系数γ在0~1之间变化，γ为1时表示理想的均匀温度分布，即 气箱表面温度处处相同。所述T jPTnrean的值是由所述片状温度传感器测定的。γ值会在 所述计算机控制器上显示出来。
[0015] 所述计算机控制器判断换热器热性能的具体判断方法包括以下步骤：1)所述片 状温度传感器将探测到的待测换热器壁面温度以信号形式传达给所述计算机控制器，所述 计算机控制器根据每个片状温度传感器测量的温度!；,计算出各壁面温度的平均值Τ_ η，并 根据上述公式计算出温度均匀性系数γ ;2)所述计算机控制器计算的γ值与预设值Yci比 较，小于γ。则壁面温度均匀性不佳，大于γ。则壁面温度均匀性良好；3)所述流速探管控 制模块将测得的待测换热器内部各点的压力值以信号形式传达给所述计算机控制器，所述 计算机控制器根据每个测的压力值按照一定的插值函数绘制出整个换热器内部压力分布 图并计算出个关键点处平均压力值，该关键点处平均压力值与所述计算机控制器里预设压 力值比较，大于预设压力值则待测换热器欠佳，小于预设压力值则待测换热器良好；4)所 述计算机控制器根据τ_ η、γ和关键点处平均压力值综合评价所述待测换热器的热性能。
[0016] 所述余热回收器总成位于所述换热器热性能检测装置的尾部，包括长方体型热回 收器、热电模块、电路控制器、存储电源和自然风冷装置。所述电路控制器一端通过电源线 与长方体型热回收器相连、另一端通过电源线与存储电源相连；存储电源的一端通过电源 线与长方体型热回收器相连，另一端通过电源线与热流生成器总成相连。所述长方体型热 回收器包括法兰、余热气体进口、自然风冷装置固定器、卡槽、余热气体出口和内置翅片，所 述余热气体进口通过管口连接器与换热器测试台导流管相连，其连接方式为法兰连接，所 述余热气体出口与大气相通。所述内置翅片位于长方体型热回收器内壁上，从长方体型热 回收器内壁中间到两边翅片长度变短，并且翅片有一定的弧度，所述内置翅片，从中间到两 边翅片变密；所述自然风冷装置的四个单体对称安装在自然风冷装置固定器的卡槽中，位 于长方体型热回收器的四个外壁面上方，但不接触，呈中空长方体形，所述热电模块夹在长 方体型热回收器和自然风冷装置之间；所述自然风冷装置包括紧固支撑板和散热片，所述 紧固支撑板插入所述自然风冷装置固定器的卡槽中将长方体型换热器、热电模块和自然风 冷装置三者紧固在一起。所述散热片均匀纵向分布于紧固支撑板上，一个紧固支撑板上有 9个散热片，所述自然风冷装置共有36个散热片。
[0017] 与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明各部件环环相扣却不失一 定的独立性，具有清洁环保、安全高效、经济耐用和操作简便的优点。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的结构示意图；
[0019] 图2是本发明的热流生成器总成结构示意图；
[0020] 图3是本发明的换热器测试台总成结构示意图；
[0021] 图4是本发明的余热回收器结构示意图；
[0022] 图5是本发明的长方体型热回收器结构示意图；
[0023] 图6是本发明的热回收器内部翅片结构示意图；
[0024] 图7是本发明的自然风冷装置四分之一单体结构示意图；
[0025] 图中：1 :热流生成器总成，2 :信号线束，3 :计算机控制器，4 :换热器测试台总成， 5管口连接器：，6 :余热回收器总成，7 :电源线，8 :热流生成器箱体，9 :鼓风涡扇，10 :空气 进口，11 :鼓风涡扇转速控制器，12 :流体温度控制器，13 :流体温度传感器，14 :加热电阻 丝，15 :热流生成器