Стенд для исследования теплообменников

 

Использование: для исследования конденсационных теплообменников (Т). В газоходе 3 отходящие газы (0 предварительно охлаждаются в Т 4 до температуры начала и ниже температуры конденсации водяных паров. Затем Г проходят процесс гидродинамической подготовки потока перед подачей его к исследуемому Т 5, в котором осуществляют исследование процесса теплои массообмена двухфазного потока продуктов сгорания (ПС). Изменение положения исследуемого Т 5 относительно потока ПС с помощью сменного набора газоходов 13 расширяет диапазон исследования процесса конденсации водяных паров из ПС, т.к. в этом случае капли конденсата движутся относительно потока ПС сверху вниз перпендикулярно и снизу вверх. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 28 F 27/00

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718653/06 (22) 11.07.89 (46) 30.09.92, Бюл. М 36 (72) А.П.Капишников и А.Н.Рябинин (56) 1. Петриченко Р,М. Конвективный теплообмен в поршневых машинах, Л.: Машиностроение, 1979, с. 232, рис. 4.3.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1125444, кл, F 23 1 15/04, 1983. (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ (57) Использование: для исследования конденсационных теплообменников (Т), В газоходе 3 отходящие газы (Г) предварительно... Ж,, 1765683 А 1 охлаждаются в Т 4 до температуры начала и ниже температуры конденсации водяных паров. Затем Г проходят процесс гидродинамической подготовки потока перед подачей его к исследуемому Т 5, в котором осуществляют исследование процесса тепло- и массообмена двухфазного потока продуктов сгорания (ПС), Изменение положения исследуемого Т 5 относительно потока ПС с помощью сменного набора газоходов 13 расширяет диапазон исследования процесса конденсации водяных паров из ПС, т.к. в этом случае капли конденсата движутся относительно потока ПС сверху вниз перпендикулярно и снизу вверх. 3 ил.

1765683

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования конденсационных теплообменников.

Известен стенд для исследования теплообменников, содержащий аэродинамическую трубу с вентилятором, в открытой рабочей части которой размещен исследуемый теплообменник (1).

Недостатком данного стенда является невозможность исследования теплообменников при рабочей среде в виде продуктов сгорания топлива.

Наиболее близким к описываемому является стенд, содержащий подключенные своими входами к снабженному отсечным клапаном дымоходу испытательный газоход с двумя последовательно установленными в нем теплообменниками, второй из которых является исследуемым, и перепускной газоход с отсечным шибером, причем оба гаэохода своими выходами связаны с соединительным газоходом (2).

Недостатком этого стенда является сужение функциональных возможностей изза отсутствия средств для проведения исследования конденсационных теплообменников.

Целью описываемого изобретения является расширение функциональных возможностей при различном расположении исследуемого теплообменника.

Ка фиг. 1 показана схема стенда при расположении испытательного газохода с исследуемым теплообменником в опускном положении; на фиг. 2 — схема стенда при расположении упомянутого газохода в горизонтальном положении; на фиг, 3 — схема стенда при расположении упомянутого газохода в восходящем положении, Стенд для исследования теплообменников содержит подключенные своими входами к снабженному отсечным клапаном 1 дымоходу 2 испытательный газоход 3 с двумя последовательно установленными в нем теплообменниками 4 и 5, второй из которых является исследуемым, и перепускной газоход 6 с отсечным шибером 7, причем оба газохода 3 и 6 связаны своими выходами соединительным газоходом 8. Стенд также снабжен дополнительным отводящим газоходом 9 с вентилятором 10 и шибером 11, подключенным одним концом к соединительному газоходу 8 за перепускным газоходом 6, а вторым к дымоходу 2 за его отсечным клапаном 1, Испытательный газоход 3 включает в себя шибер 12 и набор сменных газоходов 13, позволяющих при изменении их совместной компоновки располагать теплообмен ник 5 с проходом через

50 него продуктов сгорания вниз, горизонтально или вверх. В газоход 3 встроено также средство для эффективного превращения кинетической энергии потока в энергию давления — диффузор 14 и средство для обеспечения гидродинамического подобия двухфазного потока — форкамера 15 с соплом.

Теплообменник 4 относится к теплообменнику рекуперативного типа, Он состоит из трубных досок, в которых развальцованы латунные трубки. Площадь его поверхности достаточна для того, чтобы обеспечить охлаждение продуктов сгорания до температуры начала конденсации водяных паров.

Исследуемый теплообменник 5 состоит из расположенных напротив друг друга двух стальных трубных досок и двух прозрачных стенок из кварцевого стекла. Через отверстия трубных досок проходят трубки из кварцевого стекла, Имеющиеся при этом зазоры уплотнены. Величина поверхности теплообменника обеспечивает возможность осуществления процесса тепло- и массообмена, сопровождающегося конденсацией водяных паров из продуктов сгорания.

Вентилятор 10 выбирается исходя из аэродинамического сопротивления газового тракта и расхода продуктов сгорания, следующих из парогенератора, Он установлен в дополнительном отводящем газоходе

9. Дымоход 2 оснащен дымососом 16.

Работа стенда по варианту, изображенному на фиг. 1, происходит следующим образом, Часть продуктов сгорания из дымохода 2 поступает в испытательный газоход 3, а оставшаяся часть следует помимо него через перепускной газоход 6. Так как отсечной клапан закрыт, то количественное изменение потоков сгорания через газоходы 3 и 6 меняются в диапазоне от нуля до максимума шиберами 12 и 7, Эти потоки сходятся вновь благодаря наличию соединительного газохода 8 и удаляются в дымовую трубу с помощью вентилятора 10 по дополнительному отводящему газоходу 9 при открытом шибере 11, Размещение вентилятора 10 после испытуемой модели теплообменника 5 способствует снижению пульсации скоростей потока.

В испытательном газоходе 3 отходящие газы предварительно охлаждаются в теплообменнике 4 до температуры начала и ниже температуры конденсации водяных паров.

Затем газы проходят процесс гидродинамической подготовки потока перед подачей его к исследуемому теплообменнику 5, в котором осуществляют исследование процес1765683 са тепло- и массообмена двухфазного потока продуктов сгорания.

Изменение положения исследуемого теплообменника 5 относительно потока продуктов сгорания с помощью сменного набора газоходов 13 расширяет диапазон исследования процесса конденсации водяных паров из продуктов сгорания, так как в этом случае капли конденсата движутся относительно потока продуктов сгорания сверху вниз, перпендикулярно и снизу вверх.

Таким образом, исследование процесса тепло- и массообмена на базе описываемого стенда обладает следующими преимуществами; расширение з" н исследования исследуемого теплообменника при движении двухфазного потока сверху, горизонтально и снизу; многовариантность характеристик теплообменных поверхностей (вид профиля, шаг, порядок размещения трубок); возможность варьирования параметрами такими, как начальная температура и скорость рабочей среды и температура и скорость нагреваемой среды.

Формула изобретения

Стенд для исследования теплообменни ков, содержащий подключенные своими входами к снабженному отсечным клапаном

10 дымоходу испытательный газоход с двумя последовательно установленными в нем теплообменниками, второй из которых является исследуемым, и перепускной газоход с отсечным шибером, причем оба газохода

15 своими выходами связаны соединительным газоходом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительным отводящим газоходом с вентилятором и ши20 бером, подключенным одним концом к соединительному газоходу за перепускным газоходом, а другим — к дымоходу за его отсечным клапаном.

1765683

Фиг. Л

Составитель Г,Петров

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3378 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5