专利名称：换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种换热内管两侧制冷剂同时相变的可视
化装置。
背景技术：
在工业和商业的制冷与热泵空调中，为了获得适宜的冷凝温度和蒸发温度，可以采用复叠式制冷系统，复叠式制冷系统中的冷凝蒸发器大多采用壳管式或套管式结构，高温循环制冷剂吸热蒸发沸腾，低温循环制冷剂冷凝放热，换热内管的管内流动一种制冷剂流体，管外流动另外一种制冷剂流体，换热内管的管内、管外的两种制冷剂流体发生热交换，同时发生相变。观测换热内管的管内、外制冷剂流体的相变过程、流型特征，获得换热内管的管内、外制冷剂流体的换热系数关联式的影响因素，以强化冷凝蒸发器的传热效率，提高复叠式制冷系统的性能，节约能源，是亟待解决的关键问题。目前国内外只有观测管内或管外单侧、一种流体相变换热过程的可视化装置，管内、外两种制冷剂流体同时发生相变的可视化装置，未见有相关的具体解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能同时观测管内和管外制冷剂同时相变换热的可视化装置。为实现本发明的目的所采用的技术方案是一种换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，包括换热内管、换热外管、两侧封板，所述换热内管和换热外管两端分别与所述两侧封板密封连接，还包括管内流体相变观察窗组件、管外流体相变观察窗组件；在换热内管上设置有换热内管观察孔，在换热外管上设置有换热外管观察孔；所述管内流体相变观察窗组件包括第一固定座、第二固定座、换热内管视镜、第一旋紧套管，与所述换热内管观察孔相对位置的所述换热内管和换热外管上分别安装有所述第一固定座和第二固定座，所述换热内管视镜对准所述换热内管观察孔并密封安装于所述第一固定座上，所述第一旋紧套管内孔与所述换热内管视镜相对，所述第一旋紧套管与所述换热内管视镜之间密封压紧，所述第一旋紧套管与所述第一固定座和第二固定座螺纹连接；所述管外流体相变观察窗组件包括第三固定座、换热管外视镜、第二旋紧套管，所述第三固定座安装于与所述换热外管观察孔相对位置的换热外管上，所述换热管外视镜密封安装于与所述换热外管观察孔相对位置的所述第三固定座上，所述第二旋紧套管内孔与所述换热外管视镜相对，所述第二旋紧套管与所述换热外管视镜之间密封压紧，所述第二旋紧套管与所述第三固定座通过螺纹连接。所述第一旋紧套管通过锁紧螺母与所述第二固定座锁紧，并通过垫片和O型密封圈密封。所述第一旋紧套管的外端为方形。所述第二旋紧套管的外端为圆柱形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明的可视化装置利用在换热内管与换热外管上安装视镜，通过特定方式的连接和有效密封，使管内、管外制冷剂的相变换热过程，尤其是换热内管的制冷剂相变换热过程实现了可视化，并通过摄像机记录，能更好地观测换热内管管内、管外制冷剂相变过程的流型，获得冷凝蒸发换热器的最佳尺寸形状，强化换热效果，提高制冷循环的性能，节约能源。2、本发明的可视化装置结构简单，操作便利，拆装方便，成本低廉。
图1所示为本发明一种换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置的示意图；图2所不为A-A首I]视图；图3所不为B-B剂视图。图中1.换热内管进口，2.封板，3.换热内管，4.换热外管，5.换热内管出口，6.换热外管进口接管，7.换热外管出口接管，8.第一固定座，9.垫片，10.换热内管视镜，11.垫片，12.第二固定座，13.垫片，14.第一旋紧套管，15.锁紧螺母，16. O型密封圈，17.第三固定座，18.垫片，19.换热外管视镜，20.垫片，21.第二旋紧套管。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置的示意图如图1-图3所示，包括换热内管3、换热外管4、两侧封板2、管内流体相变观察窗组件、管外流体相变观察窗组件。其中，所述换热内管、换热外管与两侧封板的组装结构可以采用现有技术的结构。所述换热内管3和换热外管4两端分别与所述两侧封板2密封连接。在换热内管3上设置有换热内管观察孔，在换热外管4上设置有换热外管观察孔。所述管内流体相变观察组件包括第一固定座8、第二固定座12、换热内管视镜10、第一旋紧套管14，与所述换热内管观察孔相对位置的所述换热内管3和换热外管4上分别安装有所述第一固定座8和第二固定座12，所述换热内管视镜10对准所述换热内管观察孔并通过垫片9密封安装于所述第一固定座8上，所述第一旋紧套管14内孔与所述换热内管视镜10相对，所述第一旋紧套管14与所述换热内管视镜10之间通过垫片11密封压紧，所述第一旋紧套管14与所述第一固定座8和第二固定座12螺纹连接。所述管外流体相变观察组件包括第三固定座17、换热管外视镜19、第二旋紧套管21，所述第三固定座17安装于与所述换热外管观察孔相对位置的换热外管4上，所述换热管外视镜19通过垫片18密封安装于与所述换热外管观察孔相对位置的所述第三固定座17上，所述第二旋紧套管21内孔与所述换热外管视镜19相对，所述第二旋紧套管21与所述换热外管视镜19之间通过垫片20密封压紧，所述第二旋紧套管21与所述第三固定座17通过螺纹连接。其中，所述第一旋紧套管14的外端为方形。所述第二旋紧套管21的外端为圆柱形。为了保障第一旋紧套管的可靠性，所述第一旋紧套管14通过锁紧螺母15与所述第二固定座12锁紧，并通过垫片13和O型密封圈16密封。组装时，将垫片18、换热管外视镜19、垫片20依次放入到第三固定座17中，然后再将第二旋紧套管21与第三固定座17进行螺纹连接，通过压紧垫片18、换热管外视镜19、垫片20进行密封完成管外制冷剂流体相变的观察窗的组装。将锁紧螺母15、0型密封圈16、垫片13依次放到第一旋紧套管14上，将换热内管3上的第一固定座8朝上放置，依次放入垫片9、换热管内视镜10、垫片11，换热外管4上的第二固定座12朝上放置，然后将换热内管3放入到换热外管4中，两管的孔口位置对齐，再将第一旋紧套管14穿过第二固定座12与第一固定座8进行螺纹连接，通过压紧垫片9、换热管内视镜10、垫片11进行密封，最后将锁紧螺母15与第一旋紧套管14进行螺纹连接，通过压紧垫片13、O型密封圈16进行密封，完成管内制冷剂流体相变的观察窗的组装。最后将两侧封板2穿过换热内管进口1、换热内管出口 5分别与换热内管3和换热外管4进行焊接，换热外管进口接管6、换热外管出口接管7与换热外管4的相应孔口进行焊接。至此，一种管内管外制冷剂同时相变换热的可视化装置组装完毕。根据实际观测要求，可以将管内制冷剂流体相变的观察窗与管外制冷剂流体相变的观察窗设计成多种安装方式，如同侧安装、异侧安装、上下安装等，设置的数量根据实际观测要求确定。换热内管的数量根据实际观测要求确定，当采用两根以上换热管时，观察窗的设置安装方式和位置根据具体情况确定；换热外管不局限于图1中所列的形式，当有多根换热内管时，也可以壳体等其它的形式出现；换热外管进口接管与换热外管出口接管的安装位置并不局限于图1中所列的形式，可以上下、前后、异侧安装等；两种制冷剂流体的进出根据实际观测要求确定进出口方向。换热内管和换热外管可以是铜管、不锈钢管、普通钢管等，换热内管视镜和换热外管视镜可以是石英玻璃或其它满足强度、透明度等要求的材料，垫片材料可以是聚四氟乙烯、石棉等。管外制冷剂通过换热外管进口接管6进入换热内管3与换热外管4之间的空间，并从换热外管出口接管7流出。管内制冷剂通过换热内管进口 I进入换热内管内部，并通过换热内管出口 5流出。通过换热内管视镜10可以观察换热内管3内部制冷剂的相变情况，通过换热外管视镜19可以观察换热内管3外部制冷剂相变的情况，为获得换热内管的管内、外制冷剂流体的换热系数关联式的影响因素提供依据。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，包括换热内管、换热外管、两侧封板，所述换热内管和换热外管两端分别与所述两侧封板密封连接，其特征在于，还包括管内流体相变观察窗组件、管外流体相变观察窗组件；在所述换热内管上设置有换热内管观察孔，在所述换热外管上设置有换热外管观察孔；所述管内流体相变观察窗组件包括第一固定座、第二固定座、换热内管视镜、第一旋紧套管，与所述换热内管观察孔相对位置的所述换热内管和换热外管上分别安装有所述第一固定座和第二固定座，所述换热内管视镜对准所述换热内管观察孔并密封安装于所述第一固定座上，所述第一旋紧套管内孔与所述换热内管视镜相对，所述第一旋紧套管与所述换热内管视镜之间密封压紧，所述第一旋紧套管与所述第一固定座和第二固定座螺纹连接；所述管外流体相变观察窗组件包括第三固定座、换热管外视镜、第二旋紧套管，所述第三固定座安装于与所述换热外管观察孔相对位置的换热外管上，所述换热管外视镜密封安装于与所述换热外管观察孔相对位置的所述第三固定座上，所述第二旋紧套管内孔与所述换热外管视镜相对，所述第二旋紧套管与所述换热外管视镜之间密封压紧，所述第二旋紧套管与所述第三固定座通过螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，其特征在于，所述第一旋紧套管通过锁紧螺母与所述第二固定座锁紧，并通过垫片和O型密封圈密封。
3.根据权利要求1所述的换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，其特征在于，所述第一旋紧套管的外端为方形。
4.根据权利要求1所述的换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，其特征在于，所述第二旋紧套管的外端为圆柱形。
全文摘要
本发明公开了一种换热内管两侧制冷剂同时相变的可视化装置，旨在提供一种能同时观测管内和管外制冷剂同时相变换热的可视化装置。包括换热内管、换热外管、两侧封板、管内流体相变观察组件、管外流体相变观察组件。管内流体相变观察组件包括第一固定座、第二固定座、换热内管夜视镜、第一旋紧套管，第一旋紧套管内孔与换热内管夜视镜相对，第一旋紧套管与换热内管夜视镜之间密封压紧；管外流体相变观察组件包括第三固定座、换热管外夜视镜、第二旋紧套管，第二旋紧套管内孔与换热外管夜视镜相对，第二旋紧套管与所述换热外管夜视镜之间密封压紧。该装置使管内、管外制冷剂的相变过程实现了可视化。
文档编号G01N25/02GK103033528SQ20121053593
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者宁静红, 刘圣春, 曾凡星 申请人:天津商业大学