专利名称：冷却水动态模拟试验的换热器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷却水动态模拟试验的换热器装置，尤其是用常压下饱和蒸汽加热的换热器装置，该换热器装置也可称为加热炉。
冷却水动态模拟试验在实验室给定条件下进行，用常压下饱和水蒸汽或热水加热换热器，模拟生产现场的流速、流态、水质、金属材质、换热强度和冷却水进出口温度等主要参数，以评定水处理剂的缓蚀和阻垢性能。具体试验方法已在国家化工行业标准HG/T2160-91中给出，见附
图1。
由图1可以看出，在目前冷却水动态模拟试验的换热器中，换热管(又称试管)都是两头伸出换热器外，冷却水的进出口温度通过伸出换热器外的换热管两端的测温元件测量，根据换热管两端的冷却水进出口温度、蒸汽温度、试验管内径、冷却水流量、试验管有效换热长度计算出试验管的污垢热阻。这样做有以下几点不足之处1．由于换热器的有效长度是固定的，因而换热管(也称为试管)的有效换热长度也是固定的，这样，不可能在同一台换热器上试验不同有效换热长度的换热管；2．由于伸出换热器两端的换热管伸出部分没有进行换热，因而由换热管两端测温元件测量的冷却水进出口温度并不能准确反映换热管有效换热长度两端的冷却水进出口温度；3．许多换热器中只能试验2根试管，做一种水处理方案的平行实验；有些换热器中能试验4根试管，做两种水处理方案的实验，但换热器设计的体积较大，再加上外表保温材料是由保温棉、玻璃布等保温的，比较厚，因此，占用了较大的空间。
本实用新型的目的是提供一种改进的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其换热管两端置于换热器内，用插在换热管两端的测温元件-热电阻测量换热管两端的冷却水进出口温度，从而可对不同有效长度的换热管进行试验，并能准确地进行温度测量。
本实用新型的另外一个目的是提供一种改进的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其结构设计紧凑，外层采用保温性能好、重量轻的硅酸铝保温材料。
本实用新型的目的是这样实现的试验管两端通过联接接头固定联接在接管上，接管通过固定元件固定在换热器的炉壁上，而作为测温元件的热电阻或热电偶探头穿过联接在接管上的三通和接管固定在试验管两端，从而直接测量换热管有效换热长度两端的冷却水进出口温度。三通的下端走冷却水。
与现有技术相比，本实用新型通过连接方式的改变产生了下列有益效果在冷却水动态模拟试验装置中，可在一定范围内对不同有效传热长度换热器的换热管进行试验；测温元件能确切反映换热管有效传热长度间的冷却水进出口温度。
图1是现有技术的冷却水动态模拟试验装置的流程图；图2是根据本实用新型的试管联接机构的组装图；图3是根据本实用新型的换热器或加热炉的示意图。
在图1中，各附图标记分别代表1-补充水槽；2-集水池；3-冷却塔；4-填料；5-水泵；6-轴流风机；7-浮球阀；8-进水流量计；9-排污流量计；10-测温元件；11-联接接头；12-换热器；13-试验管；14-冷凝管；15-电加热元件；16-试片架下面结合图2对本实用新型做进一步详细说明。在该图2中，各附图标记分别代表1-试管2-第一压紧螺母3-压紧垫圈4-橡胶垫5-接管堵环6-接管7-炉体板8-保温层9-固定垫片10-外炉板11-固定管12-橡胶垫13-压紧垫圈14-第二压紧螺母15-三通16-水管接头17-丝头18-橡胶垫19-压紧垫圈20-压紧螺丝21-热电阻如图2所示，联接机构由第一压紧螺母2、压紧垫圈3、橡胶垫4等组成。试管(传热管)1通过联接机构与接管6相联接，其中，第一压紧螺母2的外径小于炉壁上开孔的内径，以便于试验管和联接接头能够插入换热器内。
接管6的内径大于试管1和测温元件热电阻21探头的外径，并且热电阻探头与接管6之间的间隙截面积不小于试管1内截面积，以便于冷却水在试验管内及接管和热电阻探头之间的空隙畅通流动。接管6通过橡胶垫12、压紧垫圈13、第二压紧螺母14固定在炉体的固定管11上。接管6在炉外的另一端通过螺纹与三通15相连，使冷却水通过三通15的下端流出。
固定元件由固定管11、橡胶垫12、压紧垫圈13、第二压紧螺母14等组成，通过固定元件使接管固定在炉壁上。
三通15与接管连接端相对的另一端插入测温元件21的探头并密封。热电阻探头插在靠近试验管的外端。热电阻探头穿过三通和接管，插在试验管的端口外面，距端口有0.5-1.0cm长，以便水流能顺利通过。
从图2可以看出，由于试验管在换热器内，试验管的长度只要不超过换热器的长度，可以通过接管与固定元件的相对移动的调节，在一定范围内变化，故换热管有效传热长度可以在一定范围变化。另外，由于试验管在换热器内，试验管的长度基本上为试验管的有效换热长度，而热电阻探头直接插在换热管的两端，故能更加确切地反映换热管有效换热长度间的冷却水进出口温度。
在附图3中各附图标记分别代表1-试管联接机构2-炉壳3-蒸汽发生炉体4-接线盒5-液位计联接机构6-蒸汽管路系统7-电热装置8-冷凝器由图3可以看出，本换热器装置是由带有保温层的炉壳、试管(换热管)、测温元件、试管联接机构、冷凝器、电加热装置、蒸汽发生炉体、蒸汽管路系统、液位计联接机构等组成。试管联结机构1详见图2，位于加热炉的上部。测温元件采用热电阻或热电偶，插在试管联结机构中，以测量试管的进出口温度。炉壳2的保温层采用保温性能好、重量轻的硅酸铝保温材料。蒸汽发生炉体3内的水通过加热炉底部的电加热装置7加热变为饱和蒸汽，饱和蒸汽在炉体3内上升并加热试管内的冷却水，然后由炉体两侧上部的蒸汽管道进入加热炉顶部的冷凝器8内，冷凝为水后通过蒸汽管路系统6回到蒸汽发生炉体3底部。接线盒4为电加热装置7的接线部分。加热炉侧面的液位计联结机构5是用来显示炉体内水的液位的，上下均与炉体连通。加热炉内直接与水或蒸汽接触的部分，除试管和橡胶垫外，均采用耐腐蚀的金属材料如不锈钢等。
权利要求1．一种冷却水动态模拟试验的换热器装置，它由带有保温层的炉壳、试管、测温元件、试管联接机构、冷凝器、电加热装置、蒸汽发生炉体、蒸汽管路系统、液位计联接机构等组成，其特征在于试验管通过联接接头与接管相连，接管通过固定元件固定在炉壁上，接管的另一端与三通相连，三通与接管相连端相对的另一端插入测温元件热电阻，并且热电阻穿过三通和接管，三通的下端走冷却水。
2．如权利要求1所述的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其特征在于联接接头的外径小于炉壁上开孔的内径；联接机构包括第一压紧螺母(2)、压紧垫圈(3)、橡胶垫(4)，试管通过第一压紧螺母和压紧垫圈固定在接管上。
3．如权利要求1所述的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其特征在于接管的内径大于试验管外径和热电阻探头外径，并且热电阻探头与接管之间的间隙截面积不小于试验管内截面积；接管(6)通过橡胶垫(12)、压紧垫圈(13)、第二压紧螺母(14)固定在炉体的固定管(11)上。
4．如权利要求1所述的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其特征在于固定元件包括固定管(11)、橡胶垫(12)、压紧垫圈(13)、第二压紧螺母(14)，接管通过固定元件固定在炉壁上。
5．如权利要求1所述的冷却水动态模拟试验的换热器装置，其特征在于热电阻探头穿过三通和接管，插在试验管的端口外面，距端口0.5-1.0cm。
专利摘要一种冷却水动态模拟试验的换热器装置，其试验管通过联接接头与接管相连，接管通过固定元件固定在炉壁上，接管的另一端与三通相连，三通与接管相连端相对的另一端插入测温元件热电阻，并且热电阻穿过三通和接管，三通的下端走冷却水。从而可对不同有效长度的换热管进行试验并准确测量其冷却水进出口的温度，另外，换热器装置的总体结构也小型化了。
文档编号G01K17/00GK2452015SQ00255200
公开日2001年10月3日 申请日期2000年11月20日 优先权日2000年11月20日
发明者任志峰, 汪鉴, 李巍 申请人:北京燕山石油化工公司研究院