一种热交换器油—水试验台的制作方法

文档序号:12822087阅读:319来源:国知局

本发明涉及各种形式类型的换热器及传热元件领域,是一种在传热试验中可进行介质为油—水换热的试验台。



背景技术:

目前国内的热交换器及传热元件的测试试验台相对较少,其中针对于可做热交换器油-水传热的试验台是国内几乎没有的。从而我们针对此项缺陷,建立了该实验装置,装置从2011年立项起,历时4年建成。成为我国首个可以通过线性调节流量,测定温度及压力,从而测试热交换器及传热元件油-水试验的大型试验台架。



技术实现要素:

本发明提供一种热交换器油—水试验台,试验台可进行针对不同型式的换热器,完成油—水传热的性能测试,是国内首个成熟的油—水试验平台。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种热交换器油—水试验台,该试验装置由外循环冷却系统、内循环试验系统及外循环加热系统构成;所述外循环冷却系统主要由外循环水池、外循环泵、冷却器及空冷器依次连接成闭环;而外循环加热系统由加热器通过油泵和油箱、内循环试验系统的试件连接成闭环;内循环试验系统由试件通过冷水泵和冷水箱、所述外循环冷却系统的冷却器连接成闭环;而加热器入口和蒸汽连接。

本发明可进行板式热交换器、管壳式换热器、螺旋板式换热器等多种类型的大型换热器进行介质为油—水的换热性能测试,其最大水流量可达130m3/h,最大油流量可达100m3/h,是目前我国最为大型且精度较高的油—水换热平台。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明针对的试验台架提供的冷源为水介质,最大流量可达130m3/h。通过循环水泵打入实验台架,其中大泵扬程60m,功率45kw,小泵流量60m3/h,扬程75m,功率37kw。油泵最大流量为100m3/h,扬程63m,功率37kw。小油泵流量最大为40m3/h,扬程76m,功率30kw。

参照图1,一种热交换器油—水试验台,该试验装置由外循环冷却系统、内循环试验系统及外循环加热系统构成;所述外循环冷却系统主要由外循环水池1、外循环泵、冷却器3及空冷器2依次连接成闭环;而外循环加热系统由加热器7通过油泵和油箱6、内循环试验系统的试件4连接成闭环;内循环试验系统由试件4通过冷水泵和冷水箱5、所述外循环冷却系统的冷却器3连接成闭环;而加热器7入口和蒸汽8连接。

所述加热器7上设有冷凝排放口9,能够排放蒸汽加热试验介质后冷凝的水。

电动调节阀fcv101安装在油泵出口至加热器7间的管路上,电动调节阀fcv201安装在冷水泵出口至试件4间的管路上,电动调节阀fcv301外循环水泵出口至冷却器3间的管路上,电动调节阀fcv401安装在蒸汽出口至加热器7间的管路上。试验管路中的电动调节阀可自动调节试验所需流量大小,从而完成对试件的传热性能测试及流阻性能测试。

压力变送器pt101,温度变送器te101安装在试件4热侧进口管线;压力变送器pt102,温度变送器te102安装在试件4热侧出口管线;压力变送器pt201,温度变送器te201安装在试件4冷侧进口管线;压力变送器pt202,温度变送器te202安装在试件4冷侧出口管线。压力变送器与温度变送器可反馈试验测试数据至采集系统进行传热计算,而冷热侧进出口管道中的ti101、ti102、ti201、ti202负责进出口温度的显示,pi101、pi102、pi201、pi202负责进出口压力的显示,从而完成对试件的传热性能测试及流阻性能测试。

本发明的工作过程:

外循环冷却系统由外循环水池1提供冷却水,经冷却器3与试验冷介质进行换热后进入空冷器2自冷却后回外循环水池1。内循环试验系统中冷水箱5提供试验冷水,试验介质通过调节阀fcv201调节流量经传热试件4完成传热试验,后通过冷却器3进行冷却,然后回冷水箱5。油箱6提供试验热油,视不同测试油品20℃时粘度大小,确定是否开启油箱预加热器,如果油品需要预加热,则预加热油温设定值定为40℃,由油箱中部的测温热电阻与功率20kw的电加热器组成闭环的油温控制回路。油箱预加热温度的测控由江苏威能控制柜完成,能够与试验台plc控制柜通讯,也能在现场操作台启停该电加热器。如果油品粘度较低不需要预热,则直接可直接开泵进行试验。油的加热由蒸汽锅炉提供的蒸汽,通过加热器7进行加热,当温度达到试验温度,用调节阀fcv101调节热油流量通入试验试件4进行传热试验,最后流回油箱6。外循环加热系统主要通过锅炉给外循环加热系统提供加热蒸汽8,加热蒸汽8进入加热器7,后冷凝排放。

本发明沿线装配闸阀、截止阀、单向阀等机械阀门用于控制管内介质的流动;电动控制阀用于调节流体的流量和自动关断;流量计用于测量介质的流量;装置中水箱是储存装置的主要组成部分,经过水箱存储后通过动力系统水泵(大泵流量300m3/h;小泵流量150m3/h,)吸水至内循环试验系统管线,试验介质通过试件4后进入回水管线,最终回到冷热水箱;外循环系统的冷却水由500m3的外循环水池1存储,由3台立式变频泵输送冷却水,单台流量180m3/h,扬程60m,功率55kw。大流量2台工作,小流量1台工作,1台为备用。经过外循环冷却系统管路后进入两台冷却器3,经过换热升温后流向2台空冷器2冷却,最终回到外循环水池1。

试验台中介质大小流量可通过调节阀和涡轮流量计形成调节回路,信号可远传至工控机处理数据。试件冷介质出口经冷却器冷却后回水箱。其中冷却器的另一侧为外循环系统,由500m3水池和板式蒸发空冷器构成。其中冷却水由3台立式变频泵输送,单台流量180m3/h,扬程60m,功率55kw,并且流量同样可以同过控制阀和流量计的回路系统进行调节。试验热侧为油介质,油泵恒定功率运转,采用旁路控制阀和流量控制阀开环调节流量和压力为主,闭环调节流量和压力为辅的调节方式。



技术特征:

技术总结
一种热交换器油—水试验台,该试验装置由外循环冷却系统、内循环试验系统及外循环加热系统构成;所述外循环冷却系统主要由外循环水池、外循环泵、冷却器及空冷器依次连接成闭环;而外循环加热系统由加热器通过油泵和油箱、内循环试验系统的试件连接成闭环;内循环试验系统由试件通过冷水泵和冷水箱、所述外循环冷却系统的冷却器连接成闭环;而加热器入口和蒸汽连接。本发明可进行板式热交换器、管壳式换热器、螺旋板式换热器等多种类型的大型换热器进行介质为油—水的换热性能测试,其最大水流量可达130m3/h,最大油流量可达100 m3/h,是目前我国最为大型且精度较高的油—水换热平台。

技术研发人员:张玉福;苏厚德;隋大千;李苏;魏星;魏立万
受保护的技术使用者:机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司;上海蓝海科创检测有限公司;甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司;上海蓝滨石化设备有限责任公司
技术研发日:2017.04.21
技术公布日:2017.07.07
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