專利名稱：微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置及其測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于換熱管，研究其傳熱和流動(dòng)性能非常重要。已有技術(shù)中通常采用蒸汽壓縮制 冷系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行換熱器的傳熱和流動(dòng)性能研究。例如專利號(hào)為200410017005. 1、發(fā)明名稱為 “測(cè)試制冷劑管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱特性的裝置”的中國(guó)專利，該裝置采用變頻壓縮機(jī)作為動(dòng)力 源，通過(guò)室內(nèi)機(jī)與測(cè)試段段并聯(lián)，旁通調(diào)節(jié)測(cè)試段段內(nèi)制冷劑流量。通過(guò)調(diào)節(jié)與貯油器相連 的回油管上的調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)旁通氣量及測(cè)試段段內(nèi)壓力。雖然可以進(jìn)行換熱 器的傳熱試驗(yàn)，但卻存在以下的缺點(diǎn)1、不能進(jìn)行微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)；微小管徑流量小，難以匹配相 應(yīng)的壓縮機(jī)，選用功率大的壓縮機(jī)又浪費(fèi)資源。2、不同的制冷劑需配用不同的壓縮機(jī)，成本高，系統(tǒng)復(fù)雜。3、蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程穩(wěn)定性差，測(cè)試精度低。4、只能進(jìn)行一種狀態(tài)的測(cè)試，功能單一。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供了微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試 一體裝置及其測(cè)試方法，該裝置和方法利用動(dòng)力泵作為系統(tǒng)的動(dòng)力，對(duì)制冷劑流量、換熱管 測(cè)試段進(jìn)口制冷劑干度、測(cè)試部件的換熱量分別獨(dú)立控制，可分別進(jìn)行微小管徑管內(nèi)的冷 凝和蒸發(fā)的傳熱測(cè)試試驗(yàn)。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特 點(diǎn)是包括換熱管測(cè)試段、制冷劑回路與測(cè)試段換熱回路；所述的換熱管測(cè)試段包括通過(guò) 制冷劑的內(nèi)管和通過(guò)換熱介質(zhì)的套管；所述的制冷劑回路包括冷凝液回收罐、動(dòng)力泵、調(diào)節(jié) 閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、由冷凝預(yù)熱通路和蒸發(fā)預(yù)熱通路組成的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路、換熱管 測(cè)試段內(nèi)管以及冷凝器；所述的動(dòng)力泵的進(jìn)口端通過(guò)管道與冷凝液回收罐的出口端連接， 其出口端通過(guò)管道與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的進(jìn)口端連接；所述的制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的出口端 通過(guò)管道與并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的進(jìn)口端連接；所述的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的出口端通過(guò)管道 與測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑進(jìn)口端連接；所述測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口端通過(guò)管道與冷凝器的 進(jìn)口端連接；所述的測(cè)試段換熱回路包括換熱管測(cè)試段套管、以及通過(guò)管道與測(cè)試段套管 順序連通的換熱器、水加熱器、水泵、水質(zhì)量流量計(jì)；所述的換熱器通過(guò)管道與換熱管測(cè)試 段套管的水出口端連接；所述的水質(zhì)量流量計(jì)的出口端通過(guò)管道與換熱管測(cè)試段套管的水 進(jìn)口端連接。上述一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其中還包括一測(cè)試數(shù)據(jù)輸 出部件，主要由設(shè)置在換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端的水輸入溫度傳感器、設(shè)置在水出口 端的水輸出溫度傳感器、以及設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑入口端的制冷劑輸入溫度
4傳感器和制冷劑輸入壓力傳感器、設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口端的制冷劑輸出 溫度傳感器和制冷劑輸出壓力傳感器構(gòu)成；所述水輸入溫度傳感器、水輸出溫度傳感器、制 冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑輸入壓力傳感器、制冷劑輸出壓 力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。上述一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其中所述的蒸發(fā)預(yù)熱通路 包括通過(guò)管道連接的第一截止閥和蒸發(fā)預(yù)熱器；所述的冷凝預(yù)熱通路包括通過(guò)管道連接的 第二截止閥和冷凝預(yù)熱器。上述一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其中還包括第一視鏡和第 二視鏡；所述第一視鏡設(shè)置在制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的輸入管段上；所述的第二視鏡設(shè)置在并 聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的輸出管段上。上述一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其中還包括設(shè)置在回收罐 和動(dòng)力泵之間的管段上的干燥過(guò)濾器。上述一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其中還包括設(shè)置與動(dòng)力泵 并聯(lián)連接的至少一個(gè)截止閥，其中一個(gè)截止閥通過(guò)管道與抽真空機(jī)連接。微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其特點(diǎn)是包括微小管徑內(nèi)蒸發(fā)傳熱測(cè)試 和微小管徑內(nèi)冷凝傳熱測(cè)試；其中a、所述的微小管徑內(nèi)蒸發(fā)傳熱測(cè)試包括以下步驟a_l、液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵從回收罐里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、第一 截止閥、進(jìn)入蒸發(fā)預(yù)熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；a_2、制冷劑干度通過(guò)控制蒸發(fā)預(yù)熱器加熱量調(diào)節(jié)，進(jìn)入測(cè)試段換熱回路被蒸發(fā)；a_3、氣態(tài)的制冷劑進(jìn)入冷凝器，被冷凝的過(guò)冷制冷劑被回收罐接收，完成循環(huán)；b、所述的微小管徑內(nèi)冷凝傳熱測(cè)試包括以下步驟b_l、高壓液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵從回收罐里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、 第二截止閥、進(jìn)入冷凝預(yù)熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；b_2、制冷劑過(guò)熱或具有一定干度通過(guò)控制冷凝預(yù)熱器加熱量調(diào)節(jié)，進(jìn)入測(cè)試段換 熱回路被冷凝；b_3、換熱管測(cè)試段出口的制冷劑可能還具有一定的干度，再進(jìn)入冷凝器完全冷 凝，被冷凝的過(guò)冷制冷劑流回回收罐，完成循環(huán)。上述微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其中蒸發(fā)傳熱測(cè)試的測(cè)試段換熱回 路換熱過(guò)程包括水經(jīng)換熱管測(cè)試段套管與內(nèi)管的制冷劑換熱變成冷凍水，流經(jīng)換熱器 (此時(shí)不換熱)，進(jìn)入水加熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，再經(jīng)水泵、水質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)入換熱管測(cè) 試段換熱，完成循環(huán)；冷凝傳熱測(cè)試的測(cè)試段換熱回路換熱過(guò)程包括水經(jīng)換熱管測(cè)試段套管與內(nèi)管的 制冷劑換熱變成熱水，進(jìn)入換熱器冷凝，進(jìn)入水加熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，再經(jīng)水泵、水質(zhì) 量流量計(jì)進(jìn)入換熱管測(cè)試段換熱，完成循環(huán)。上述微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其中所述的測(cè)試段換熱回路的換熱 管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端設(shè)有水輸入溫度傳感器，在測(cè)試段換熱回路的換熱管測(cè)試段套管 的水出口端設(shè)有水輸出溫度傳感器； 述的換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑入口端設(shè)有制冷劑 輸入溫度傳感器和制冷劑輸入壓力傳感器，所述的換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口端設(shè)有制冷劑輸出溫度傳感器和制冷劑輸出壓力傳感器；所述水輸入溫度傳感器、水輸出溫度傳 感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑輸入壓力傳感器、制冷 劑輸出壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。上述微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其中所述的制冷劑回路上設(shè)有至少 一個(gè)視鏡。本發(fā)明由于采用了以上的技術(shù)方案，采用制冷劑回路和測(cè)試段換熱回路構(gòu)成，通 過(guò)制冷劑回路中的可調(diào)控泵對(duì)制冷劑流量獨(dú)立控制、蒸發(fā)預(yù)熱器/冷凝預(yù)熱器對(duì)換熱管測(cè) 試段內(nèi)管的制冷劑進(jìn)口干度獨(dú)立控制、測(cè)試段換熱回路對(duì)測(cè)試部件(換熱管測(cè)試段)的換 熱量獨(dú)立控制，可分別實(shí)現(xiàn)微小管徑內(nèi)蒸發(fā)和冷凝傳熱測(cè)試。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、特征、性能由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述。圖1為本發(fā)明微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1。本發(fā)明一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，包括制冷劑回 路1、測(cè)試段換熱回路2、以及換熱管測(cè)試段3。所述的換熱管測(cè)試段3包括通過(guò)制冷劑的 內(nèi)管31和通過(guò)換熱介質(zhì)的套管32。所述的換熱介質(zhì)可以是水、油或是酒精，本說(shuō)明以水為 例。所述的制冷劑回路1包括冷凝液回收罐11、動(dòng)力泵12、調(diào)節(jié)閥13、制冷劑質(zhì)量流 量計(jì)14、由蒸發(fā)預(yù)熱通路151和冷凝預(yù)熱通路152組成的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路15、換熱管測(cè) 試段的內(nèi)管31、以及冷凝器16 ；所述的動(dòng)力泵12的進(jìn)口端通過(guò)管道與冷凝液回收罐11的 出口端連接，其出口端通過(guò)管道與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)14的進(jìn)口端連接；所述的制冷劑質(zhì)量 流量計(jì)14的出口端通過(guò)管道與并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路15的進(jìn)口端連接；所述的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試 回路15的出口端通過(guò)管道與換熱管測(cè)試段的內(nèi)管31的制冷劑進(jìn)口端連接。所述換熱管測(cè) 試段的內(nèi)管31的制冷劑出口端通過(guò)管道與冷凝器的進(jìn)口端連接。所述的蒸發(fā)預(yù)熱通路151 包括通過(guò)管道連接的第一截止閥1511和蒸發(fā)預(yù)熱器1512 ；所述的冷凝預(yù)熱通路152包括 通過(guò)管道連接的第二截止閥1521和冷凝預(yù)熱器1522。本發(fā)明一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置制冷劑回路1中還包括第一 視鏡171和第二視鏡172 ；所述第一視鏡設(shè)置在制冷劑質(zhì)量流量計(jì)14的輸入管段上；所述 的第二視鏡設(shè)置在并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路15的輸出管段上。包括設(shè)置在冷凝液回收罐11和動(dòng) 力泵12之間的管段上的干燥過(guò)濾器18。以及還包括設(shè)置與動(dòng)力泵12并聯(lián)連接的三個(gè)截止 閥191、192、193，其中截止閥193通過(guò)管道與抽真空機(jī)連接。所述的測(cè)試段換熱回路2包括換熱管測(cè)試段套管32、以及通過(guò)管道與換熱管測(cè)試 段套管32順序連通的換熱器22、水加熱器23、水泵24、水質(zhì)量流量計(jì)25。所述的換熱器22 通過(guò)管道與換熱管測(cè)試段套管32的水出口端322連接；所述的水質(zhì)量流量計(jì)的出口端通過(guò) 管道與換熱管測(cè)試段套管32的水進(jìn)口端321連接。本實(shí)施例中，制冷劑回路1以動(dòng)力泵12作為系統(tǒng)動(dòng)力，動(dòng)力泵12的出口與調(diào)節(jié)閥
613的進(jìn)口相連，調(diào)節(jié)閥13的出口經(jīng)第一視鏡171與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)14的進(jìn)口相連，制冷 劑質(zhì)量流量計(jì)14的出口通過(guò)三通與第一截止閥1511的進(jìn)口相連，第一截止閥1511的出口 與蒸發(fā)預(yù)熱器1512的進(jìn)口相連，第二截止閥1521和冷凝預(yù)熱器1522與第一截止閥1511 和蒸發(fā)預(yù)熱器1512并聯(lián)接入系統(tǒng)，第二截止閥1521的進(jìn)口通過(guò)三通與制冷劑質(zhì)量流量計(jì) 14的出口相連，第二截止閥1521的出口與冷凝預(yù)熱器1522的進(jìn)口相連，蒸發(fā)預(yù)熱器1512 的出口和冷凝預(yù)熱器1522的出口通過(guò)三通與第二視鏡172的進(jìn)口相連，第二視鏡172的出 口與換熱管測(cè)試段內(nèi)管31的制冷劑進(jìn)口 311相連，換熱管測(cè)試段3內(nèi)管31的制冷劑出口 312與冷凝器16的制冷劑進(jìn)口相連，冷凝器16的制冷劑出口與回收罐11的進(jìn)口相連，回收 罐11的出口經(jīng)干燥過(guò)濾器18與動(dòng)力泵12的進(jìn)口相連，截止閥191的進(jìn)口通過(guò)三通接入測(cè) 試回路中干燥過(guò)濾器18的出口，截止閥191的出口通過(guò)三通與截止閥192的進(jìn)口相連，截 止閥192的出口通過(guò)三通接入測(cè)試回路中的動(dòng)力泵12的出口，截止閥193的進(jìn)口通過(guò)三通 與截止閥191、192的連接管段相連，截止閥193的出口接抽真空機(jī)，冷凝器16的冷卻介質(zhì) 進(jìn)出口與低溫制冷機(jī)相連。測(cè)試段換熱回路2中的測(cè)試段套管32的換熱介質(zhì)水出口 322與換熱器22進(jìn)口相 連，換熱器22的出口與水加熱器23的進(jìn)口相連，水加熱器23的出口與水泵24的進(jìn)口相連， 水泵24的出口與水質(zhì)量流量計(jì)25的進(jìn)口相連，水質(zhì)量流量計(jì)25的出口接入測(cè)試段套管32 的換熱介質(zhì)水進(jìn)口 321。本發(fā)明微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，還包括一測(cè)試數(shù)據(jù)輸出部件， 主要由設(shè)置在換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端的輸入溫度傳感器41、設(shè)置在換熱管測(cè)試段套 管的水出口端的輸出溫度傳感器42;以及設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑入口端的制 冷劑輸入溫度傳感器43和制冷劑輸入壓力傳感器44、設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑 出口端的制冷劑輸出溫度傳感器45和制冷劑輸出壓力傳感器46構(gòu)成；所述水輸入溫度傳 感器、水輸出溫度傳感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑輸 入壓力傳感器、制冷劑輸出壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。本發(fā)明的工作原理是微小管徑內(nèi)蒸發(fā)傳熱測(cè)試回路液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵12泵出，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥13、第 一視鏡171、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)14和第一截止閥1511，進(jìn)入蒸發(fā)預(yù)熱器1512被加熱至飽和 液態(tài)或氣液兩相，再經(jīng)過(guò)第二視鏡172進(jìn)入換熱管測(cè)試段內(nèi)管31，制冷劑在換熱管測(cè)試段 內(nèi)管31內(nèi)蒸發(fā)成完全氣態(tài)或還具有一定干度，然后進(jìn)入冷凝器16。制冷劑在冷凝器16內(nèi) 完全液化進(jìn)入回收罐11，回收罐11的液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器18被動(dòng)力泵12泵出。測(cè) 試段換熱回路水由水泵24泵出，經(jīng)過(guò)水質(zhì)量流量計(jì)25，進(jìn)入換熱管測(cè)試段套管32，在換熱 管測(cè)試段套管32內(nèi)水被冷卻，然后經(jīng)過(guò)換熱器22(此時(shí)換熱器不換熱)進(jìn)入水加熱器23， 在水加熱器23內(nèi)，水被加熱，然后由水泵24泵出。冷凝器16的冷卻介質(zhì)進(jìn)入低溫制冷機(jī)， 由低溫制冷機(jī)提供冷量冷卻從測(cè)試段進(jìn)入冷凝器16的制冷劑。微小管徑內(nèi)冷凝傳熱測(cè)試回路高壓液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵12泵出，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)閥 13、第一視鏡171、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)14和第二截止閥1521，進(jìn)入冷凝預(yù)熱器1522被加熱 至氣液兩相或完全氣態(tài)，再經(jīng)過(guò)第二視鏡172進(jìn)入換熱管測(cè)試段內(nèi)管31，制冷劑在換熱管 測(cè)試段內(nèi)管31內(nèi)冷凝成完全液態(tài)或還具有一定干度，然后進(jìn)入冷凝器16，制冷劑在冷凝器 16內(nèi)完全液化進(jìn)入回收罐11 (從換熱管測(cè)試段內(nèi)管31出來(lái)的制冷劑還具有一定干度時(shí)需繼續(xù)在冷凝器16內(nèi)冷凝成完全液態(tài))，回收罐11的液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器18被動(dòng)力 泵12泵出。測(cè)試段換熱回路包括水由水泵24泵出，經(jīng)過(guò)水質(zhì)量流量計(jì)25，進(jìn)入換熱管測(cè) 試段套管32，在換熱管測(cè)試段套管32內(nèi)，水被加熱，然后進(jìn)入換熱器22被冷卻，再進(jìn)入水加 熱器23，在水加熱器23內(nèi)，換熱介質(zhì)被加熱(此時(shí)微調(diào)換熱段的入口水溫)，然后由水泵24 泵出。冷凝器16的冷卻介質(zhì)進(jìn)入低溫制冷機(jī)，由低溫制冷機(jī)提供冷量冷卻從換熱管測(cè)試段 進(jìn)入冷凝器16的制冷劑。本發(fā)明微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，包括蒸發(fā)傳熱測(cè)試和冷凝傳熱測(cè) 試；其中a、所述的蒸發(fā)傳熱測(cè)試包括以下步驟a_l、液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵12從回收罐11里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥13、制冷劑質(zhì)量流量 計(jì)14、第一截止閥1511、進(jìn)入蒸發(fā)預(yù)熱器1512被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；a_2、制冷劑干度通過(guò)控制蒸發(fā)預(yù)熱器1512加熱量調(diào)節(jié)；a_3、再經(jīng)過(guò)第二視鏡172，進(jìn)入測(cè)試段換熱回路被蒸發(fā)；測(cè)試段換熱回路換熱的 過(guò)程是水經(jīng)換熱管測(cè)試段的套管與內(nèi)管的制冷劑換熱變成冷凍水，流經(jīng)換熱器22(此時(shí) 不換熱)，進(jìn)入水加熱器23被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，經(jīng)水泵24，水質(zhì)量流量計(jì)25進(jìn)入換熱管測(cè) 試段套管32換熱，完成循環(huán)；a_4、氣態(tài)的制冷劑進(jìn)入冷凝器16，本實(shí)施例的冷凝器16由低溫制冷機(jī)提供冷量， 被冷凝的過(guò)冷制冷劑被回收罐11接收，完成循環(huán)；b、所述的冷凝傳熱測(cè)試包括以下步驟b_l、高壓液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵12從回收罐11里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥13、制冷劑質(zhì)量 流量計(jì)14、第二截止閥1521、進(jìn)入冷凝預(yù)熱器1522被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；b-2、制冷劑過(guò)熱或具有一定干度通過(guò)控制冷凝預(yù)熱器1522加熱量調(diào)節(jié)，再經(jīng)過(guò) 第二視鏡172，進(jìn)入換熱管測(cè)試段換熱回路被冷凝；該測(cè)試段換熱回路換熱的過(guò)程是水經(jīng) 換熱管測(cè)試段套管與內(nèi)管的制冷劑換熱變成熱水，進(jìn)入換熱器22冷凝，進(jìn)入水加熱器23 被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，再經(jīng)水泵24、水質(zhì)量流量計(jì)25進(jìn)入換熱管測(cè)試段套管32換熱，完成循 環(huán)；b_3、如果換熱管測(cè)試段內(nèi)管出口的制冷劑還具有一定的干度，再進(jìn)入冷凝器16 完全冷凝，被冷凝的過(guò)冷制冷劑流回回收罐11，完成循環(huán)。本實(shí)施例中冷凝器16由低溫制 冷機(jī)提供冷量。本發(fā)明所述的測(cè)試段換熱回路的換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端設(shè)有水輸入溫度 傳感器，在測(cè)試段換熱回路的換熱管測(cè)試段套管的水出口端設(shè)有水輸出溫度傳感器；所述 的換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑入口端設(shè)有制冷劑輸入溫度傳感器和制冷劑輸入壓力傳感 器，所述的換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口端設(shè)有制冷劑輸出溫度傳感器和制冷劑輸出壓 力傳感器；所述水輸入溫度傳感器、水輸出溫度傳感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸 出溫度傳感器、以及制冷劑輸入壓力傳感器、制冷劑輸出壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì) 算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)不同制冷劑(型號(hào)如R22、R134a、R401a等等)的運(yùn)行工況，在裝置 上更換不同的制冷劑時(shí)采用蒸汽清掃的方法。當(dāng)一種制冷劑完成測(cè)試，在該裝置上注入新 的制冷劑之前，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗，打開(kāi)截止閥191、192和193，向系統(tǒng)中充注一定量的待
8測(cè)試制冷劑蒸汽，然后抽真空，此過(guò)程可反復(fù)幾次。 本發(fā)明通過(guò)動(dòng)力泵控制制冷劑質(zhì)量流量、蒸發(fā)預(yù)熱器或冷凝預(yù)熱器控制測(cè)試段制 冷劑進(jìn)口干度、測(cè)試段換熱回路控制測(cè)試段換熱量，以實(shí)現(xiàn)同一裝置上微小管徑內(nèi)不同制 冷劑蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試試驗(yàn)的目的?？蓪?shí)現(xiàn)不同制冷劑的運(yùn)行工況，可進(jìn)行圓管、非圓管 和微通道扁管等的蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試。
權(quán)利要求
一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于包括換熱管測(cè)試段、制冷劑回路與測(cè)試段換熱回路；所述的換熱管測(cè)試段包括通過(guò)制冷劑的內(nèi)管和通過(guò)換熱介質(zhì)的套管；所述的制冷劑回路包括冷凝液回收罐、動(dòng)力泵、調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、由冷凝預(yù)熱通路和蒸發(fā)預(yù)熱通路組成的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路、換熱管測(cè)試段內(nèi)管以及冷凝器；所述的動(dòng)力泵的進(jìn)口端通過(guò)管道與冷凝液回收罐的出口端連接，其出口端通過(guò)管道與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的進(jìn)口端連接；所述的制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的出口端通過(guò)管道與并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的進(jìn)口端連接；所述的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的出口端通過(guò)管道與測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑進(jìn)口端連接；所述測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口端通過(guò)管道與冷凝器的進(jìn)口端連接；所述的測(cè)試段換熱回路包括換熱管測(cè)試段套管、以及通過(guò)管道與測(cè)試段套管順序連通的換熱器、水加熱器、水泵、水質(zhì)量流量計(jì)；所述的換熱器通過(guò)管道與換熱管測(cè)試段套管的水出口端連接；所述的水質(zhì)量流量計(jì)的出口端通過(guò)管道與換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于 還包括一測(cè)試數(shù)據(jù)輸出部件，主要由設(shè)置在換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端的水輸入溫度傳 感器、設(shè)置在水出口端的水輸出溫度傳感器、以及設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑入口 端的制冷劑輸入溫度傳感器和制冷劑輸入壓力傳感器、設(shè)置在換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑 出口端的制冷劑輸出溫度傳感器和制冷劑輸出壓力傳感器構(gòu)成；所述水輸入溫度傳感器、 水輸出溫度傳感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑輸入壓力 傳感器、制冷劑輸出壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于 所述的蒸發(fā)預(yù)熱通路包括通過(guò)管道連接的第一截止閥和蒸發(fā)預(yù)熱器；所述的冷凝預(yù)熱通路 包括通過(guò)管道連接的第二截止閥和冷凝預(yù)熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于 還包括第一視鏡和第二視鏡；所述第一視鏡設(shè)置在制冷劑質(zhì)量流量計(jì)的輸入管段上；所述 的第二視鏡設(shè)置在并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的輸出管段上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于 還包括設(shè)置在回收罐和動(dòng)力泵之間的管段上的干燥過(guò)濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置，其特征在于 還包括設(shè)置與動(dòng)力泵并聯(lián)連接的至少一個(gè)截止閥，其中一個(gè)截止閥通過(guò)管道與抽真空機(jī)連 接。
7.微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其特征在于包括微小管徑內(nèi)蒸發(fā)傳熱測(cè)試 和微小管徑內(nèi)冷凝傳熱測(cè)試；其中a、所述的微小管徑內(nèi)蒸發(fā)傳熱測(cè)試包括以下步驟a_l、液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵從回收罐里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、第一截止 閥、進(jìn)入蒸發(fā)預(yù)熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；a-2、制冷劑干度通過(guò)控制蒸發(fā)預(yù)熱器加熱量調(diào)節(jié)，進(jìn)入測(cè)試段換熱回路被蒸發(fā)；a_3、氣態(tài)的制冷劑進(jìn)入冷凝器，被冷凝的過(guò)冷制冷劑被回收罐接收，完成循環(huán)；b、所述的微小管徑內(nèi)冷凝傳熱測(cè)試包括以下步驟b-1、高壓液態(tài)制冷劑被動(dòng)力泵從回收罐里泵出，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、第二 截止閥、進(jìn)入冷凝預(yù)熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況；b-2、制冷劑過(guò)熱或具有一定干度通過(guò)控制冷凝預(yù)熱器加熱量調(diào)節(jié)，進(jìn)入測(cè)試段換熱回 路被冷凝；b_3、換熱管測(cè)試段出口的制冷劑可能還具有一定的干度，再進(jìn)入冷凝器完全冷凝，被 冷凝的過(guò)冷制冷劑流回回收罐，完成循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其特征在于蒸發(fā)傳 熱測(cè)試的測(cè)試段換熱回路換熱過(guò)程包括水經(jīng)換熱管測(cè)試段套管與內(nèi)管的制冷劑換熱變成 冷凍水，流經(jīng)換熱器(此時(shí)不換熱)，進(jìn)入水加熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，再經(jīng)水泵、水質(zhì)量流 量計(jì)進(jìn)入換熱管測(cè)試段換熱，完成循環(huán)；冷凝傳熱測(cè)試的測(cè)試段換熱回路換熱過(guò)程包括水經(jīng)換熱管測(cè)試段套管與內(nèi)管的制冷 劑換熱變成熱水，進(jìn)入換熱器冷凝，進(jìn)入水加熱器被加熱至實(shí)驗(yàn)工況，再經(jīng)水泵、水質(zhì)量流 量計(jì)進(jìn)入換熱管測(cè)試段換熱，完成循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其特征在于所述的 測(cè)試段換熱回路的換熱管測(cè)試段套管的水進(jìn)口端設(shè)有水輸入溫度傳感器，在測(cè)試段換熱回 路的換熱管測(cè)試段套管的水出口端設(shè)有水輸出溫度傳感器；所述的換熱管測(cè)試段內(nèi)管的制 冷劑入口端設(shè)有制冷劑輸入溫度傳感器和制冷劑輸入壓力傳感器，所述的換熱管測(cè)試段內(nèi) 管的制冷劑出口端設(shè)有制冷劑輸出溫度傳感器和制冷劑輸出壓力傳感器；所述水輸入溫度 傳感器、水輸出溫度傳感器、制冷劑輸入溫度傳感器、制冷劑輸出溫度傳感器、以及制冷劑 輸入壓力傳感器、制冷劑輸出壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算分析。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試方法，其特征在于所述的 制冷劑回路上設(shè)有至少一個(gè)視鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微小管徑內(nèi)蒸發(fā)/冷凝傳熱測(cè)試一體裝置及其測(cè)試方法。裝置包括制冷劑回路與測(cè)試段換熱回路；制冷劑回路包括回收罐、動(dòng)力泵、調(diào)節(jié)閥、制冷劑質(zhì)量流量計(jì)、由冷凝預(yù)熱通路和蒸發(fā)預(yù)熱通路組成的并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路、測(cè)試段內(nèi)管以及冷凝器；動(dòng)力泵進(jìn)口與回收罐連接，其出口與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)連接；并聯(lián)調(diào)節(jié)測(cè)試回路的進(jìn)口與制冷劑質(zhì)量流量計(jì)連接，其出口與測(cè)試段內(nèi)管連接；測(cè)試段內(nèi)管的制冷劑出口與冷凝器連接；測(cè)試段換熱回路包括測(cè)試段外管和順序連通的換熱器、水加熱器、水泵、水質(zhì)量流量計(jì)。通過(guò)動(dòng)力泵對(duì)制冷劑流量控制，通過(guò)蒸發(fā)預(yù)熱器/冷凝預(yù)熱器對(duì)制冷劑干度控制，通過(guò)測(cè)試段換熱回路對(duì)測(cè)試段的換熱量控制，分別實(shí)現(xiàn)微小管徑內(nèi)蒸發(fā)和冷凝傳熱測(cè)試。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101852749SQ20091004881
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者姜周曙, 李蔚, 汪霞玲 申請(qǐng)人:李蔚