换热单管性能试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于热力试验设备领域，特别涉及一种换热单管性能试验装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，人们越来越注重生活环境的舒适度，制冷空调的使用也越来越广泛。我国在大力发展空调产业获取经济效益的同时，也面临着其对能源的巨幅消耗。据统计，每年仅室内空调的功耗就超过1000亿千瓦时，夏季制冷空调的耗电量占社会总耗电量的30%左右。如何缓解巨大制冷空调能耗造成的电力紧张状况，成为人们关注的焦点。在空调系统中，换热器主要包括蒸发器和冷凝器，它们的换热效率直接关系到空调的耗能。换热器单管作为蒸发器和冷凝器的基本单元，其换热系数的高低对蒸发器和冷凝器的换热效果起着重要的影响。为了帮助制冷厂家更好地研究如何提高单管的性能，换热单管性能试验装置就显得非常的重要。
[0003]传统的换热单管试验装置，通常做成换热容器的形式。如图8所示，一般有上下两个筒体组成。两个筒体之间用尽可能大的连接管连接，用于制冷剂的流通，但是:①两个筒体的连接管管口处，制冷剂流通较多，其他不在管口处的地方，制冷剂流通会较少，会造成换热不均匀，工况模拟不真实等情况;②两个筒体体积很大，制作难度大，会加大试验操作时的工作量，降低工作效率，增加人工成本;③容器加工面多，会增加更多制冷剂漏点的可能，提高了日常维护的工作量;④传统筒体是一个密闭的容器，内部的制冷剂理论上始终是饱和状态，所以只能模拟饱和状态下的换热情况，使试验性能测试的工况范围受到了限制；⑤传统筒体由于体积较大，造成筒体漏热较多，所以测试的准确度比较难保证。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种换热单管性能试验装置，本装置结构简单、成本较低、运行稳定，且能够模拟更完备的测试工况；同时测试精度比传统装置大大提高，确保了该试验装置的准确性和可靠性。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0006]—种换热单管性能试验装置，包括安装在支架上密封的筒体，所述筒体内还加有制冷剂，所述筒体中设置有冷热源管、以及固封于筒体内的换热单管;所述冷热源管穿过筒体外连接有冷热源循环水路，所述换热单管穿过筒体外连接有测试循环水路;所述筒体可沿筒体轴向转动地设在支架上构成对换热单管可进行蒸发试验和冷凝试验的配合。
[0007]优选的，所述冷热源循环水路包括冷热源水箱、冷热源水栗、设在冷热源水栗入口处的冷热源循环水路三通调节阀以及设在冷热源水栗出口处的冷热源循环水路流量计;所述冷热源循环水路三通调节阀一通与冷热源水箱相连，一通与冷热源水栗相连，另一通与冷热源管的出水管相连；
[0008]所述测试循环水路包括测试水箱、测试水栗、设在测试水栗入口处的测试循环水路三通调节阀以及设在测试水栗出口处的测试循环水路流量计;所述测试循环水路三通调节阀一通与测试水箱相连，一通与测试水栗相连，另一通与换热单管的出水管相连。
[0009]进一步的，所述冷热源管通过进口阀门和出口阀门控制与冷热源循环水路的通断;所述换热单管通过进口阀门和出口阀门控制与测试循环水路的通断。
[0010]进一步的，所述冷热源水栗从冷热源水箱中抽取恒温水，通过冷热源水路三通调节阀调节进水温度，通过冷热源循环水路流量计测量循环水流量;所述测试水栗从测试水箱中抽取恒温水，通过测试循环水路三通调节阀调节进水温度，通过测试循环水路流量计测量循环水流量。
[0011]进一步的，连接于冷热源循环水路上的所述冷热源管的进、出口管路上均设有冷热源温度测点和冷热源压差测点，连接于测试循环水路上的所述换热单管的进、出口管路上均设有换热单管温度测点和换热单管压差测点。
[0012]进一步的，所述冷热源水箱内设有冷热源水箱电加热器，所述测试水箱内设有测试水箱电加热器;所述冷热源循环水路与测试循环水路通过阀门组均与冷媒循环水路串连，所述冷媒循环水路包括冷水机组、冷媒水栗以及用于调节进入冷水机组内冷水水温的冷媒三通调节阀，所述冷媒循环水路通过阀门组的切换分别为冷热源水箱或测试水箱提供冷水源。
[0013]优选的，所述换热单管、冷热源管均与筒体轴向平行设置。
[0014]优选的，所述筒体中还设置有电加热管，所述电加热管在筒体内的设置位置高于制冷剂的液面。
[0015]优选的，所述筒体上部还设置有确保筒体在安全的工作压力下运行的压力保护装置、安全阀以及排空阀。
[0016]优选的，所述筒体上设有便于观察内部换热情况的视液镜，以及用于照明灯光线进入的透镜;所述筒体上还有用于观察制冷剂液位的观察段。
[0017]本发明的有益效果在于:
[0018]1)、本发明只设置了一个筒体，筒体中设置有冷热源管，也安装有被测试的换热单管，冷热源管外连接有冷热源循环水路，所述换热单管外连接有测试循环水路;通过对冷热源循环水路以及测试循环水路上进出口处的温度测点、压差测点、流量测点共同计算出换热单管的换热量，即完成了对换热单管的性能试验。
[0019]在本发明中支架能带动筒体进行轴向转动，通过筒体的不同轴向转动方位，能够方便的切换冷热源管和换热单管的相对位置，进而实现本装置对换热单管的蒸发管试验或者冷凝管试验，在单个筒体内非常方便即可完成功能上的切换，所以接管更少，安装更加简单，大大提高了测试工作的效率。
[°02°] 2)、本发明筒体内还设有辅助加热筒体内制冷剂至过饱和状态的电加热管，正常情况下，换热单管冷却的制冷剂热量，就是电加热管的热量和冷热源管的热量之和。本发明相比于传统换热单管试验装置中只能进行饱和状态的单管冷凝换热试验，大大拓宽了装置调试冷凝工况的范围，为单管冷凝测试开拓了更宽广的测试条件。
[0021]3)、本发明中制冷剂经过冷热源管加热成饱和蒸汽，再经过电加热管加热后变为过热蒸汽，蒸汽向上升腾至筒体顶部时，释放热量给换热单管内的水进而制冷剂冷却为饱和液体，液体滴落至筒体底部，完成制冷剂的循环。整个换热过程在单个筒体容器内进行，筒体体积很小，热容量有限，对换热试验来说，意味着更小的漏热，更小的误差，测试精度有了较大的提高，使本发明能够进行高精度的微小流量的加热或冷却测试;此外，单筒设计最大程度的模拟了实际壳管换热器的换热工况，更加确保了该试验装置的准确性和可靠性。
[0022]4)、本发明中筒体的上部设置有压力保护装置、安全阀以及排空阀，当筒体内的压力异常时，压力保护装置一般先通过报警装置提醒操作人员注意。如果压力仍然持续增高，压力值达到安全阀的动作值，则安全阀会迅速泄压，起到保护的作用。筒体上的排空阀，主要用于排出筒体内的大量空气，从而确保试验精准，也能保证压力指示值正确无误，进一步保证筒体的安全可靠。
[0023]5)、本发明筒体上设有便于观察内部换热情况的视液镜，并且照明灯光线通过透镜照射筒体内部、方便观察筒体内部的换热情况，该装置还设有便于观察制冷剂液位的观察段，极大的方便了试验人员对换热单管实际换热情况的记录与分析，为数据的可靠性提供依据。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构示意图。
[0025]图2为本发明对换热单管进行冷凝试验的结构示意图。
[0026]图3为本发明对换热单管进行蒸发试验的结构示意图。
[0027]图4为图2筒体外部结构的简不图。
[0028]图5为图2的侧视简示图。
[0029]图6为图3筒体外部结构的简不图。
[0030]图7为图3的侧视简示图。
[0031 ]图8为传统的换热单管试验装置。
[0032]图中标注符号的含义如下:
[0033]1-支架
[0034]2-筒体20-压力保护装置21-安全阀22-排空阀23-视液镜