一种桌面型自供水热交换器性能测试装置的制作方法

文档序号:19945594发布日期:2020-02-18 09:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种桌面型自供水热交换器性能测试装置,包括膨胀式热交换器(1)、第一水泵(2)、第二水泵(3)、第一调节阀(4)、第二调节阀(5)、温度传感器(6)、压力传感器(7)、流量传感器(8)、第一三通切换阀(9a)、第二三通切换阀(9b)、第三三通切换阀(10a)、第四三通切换阀(10b)和热泵(11)以及半导体制冷片(12)、热泵蒸发器(13)、热泵冷凝器(14)、回热热交换器(15)、第一热管(16)、第二热管(17)和测试热交换器(18),其特征在于,所述膨胀式热交换器(1)、所述第一水泵(2)、所述第一调节阀(4)、所述测试热交换器(18)冷水通道和所述热泵蒸发器(13)或者所述回热热交换器(15)热水通道组成冷水回路,所述膨胀式热交换器(1)、所述第二水泵(3)、所述第二调节阀(5)、所述热泵冷凝器(14)、所述回热热交换器(15)冷水通道、所述测试热交换器(18)热水通道和所述热泵蒸发器(13)或者所述回热热交换器(15)热水通道组成热水回路,所述膨胀式热交换器(1)用于冷水和热水的混合换热,同时进行补水、定压和排除系统气体或过盛水,所述第一水泵(2)和所述第二水泵(3)分别提供冷水回路和热水回路的循环动力,所述第一调节阀(4)和所述第二调节阀(5)分别实现冷水回路和热水回路的流量调节,所述流量传感器(8)分别指示冷水回路和热水回路的流量,所述热泵(11)是基于帕尔贴效应的半导体热泵,由半导体制冷片(12)和热泵蒸发器(13)以及热泵冷凝器(14)组成,所述回热热交换器(15)实现利用所述测试热交换器(18)热水通道或者冷水通道的出口热水对所述热泵冷凝器(14)的入口冷水进行预热,所述测试热交换器(18)是液体和液体进行换热的热交换器,所述测试热交换器(18)的冷水通道和热水通道的进口和出口分别布置所述温度传感器(6)和所述压力传感器(7),所述温度传感器(6)用于相应位置温度的采集和指示,所述压力传感器(7)用于相应位置压力的采集和指示,所述第一三通切换阀(9a)、所述第二三通切换阀(9b)、所述第三三通切换阀(10a)和所述第四三通切换阀(10b)是流路换向阀,布置有三路通道,可以切换一路通道分别与另外两路的其中一路通道连通组成流路,所述第一三通切换阀(9a)和所述第二三通切换阀(9b)组合实现测试热交换器(18)顺流和逆流的切换,所述第三三通切换阀(10a)和所述第四三通切换阀(10b)组合实现所述测试热交换器(18)的热水通道出口或者冷水通道出口分别连通所述热泵蒸发器(13)入口或者所述回热热交换器(15)入口的同步切换,所述第一热管(16)布置在所述半导体制冷片(12)和所述热泵蒸发器(13)之间,所述第二热管(17)布置在所述回热热交换器(15)的冷水通道和热水通道之间。

2.根据权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置,其特征在于,所述第一三通切换阀(9a)和所述第二三通切换阀(9b)的功能可以通过截止阀组合实现,所述第一三通切换阀(9a)和所述第二三通切换阀(9b)可以由截止阀组合替代;所述第三三通切换阀(10a)和所述第四三通切换阀(10b)的功能可以通过截止阀组合实现,所述第三三通切换阀(9a)和所述第四三通切换阀(10b)可以由截止阀组合替代。

3.根据权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置,其特征在于,所述第三三通切换阀(10a)和所述第四三通切换阀(10b)组合同步切换考虑了顺流和逆流工况下所述测试热交换器(18)的冷水通道和热水通道的热负荷以及出口温度的热工参数,是依据热力学分析优化的最大热效率进行的。

4.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行热工性能测试的方法,其特征在于,根据测试工况要求通过改变所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量和进口温度;待工况稳定后,分别记录所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量以及进口温度和出口温度的当前数值;根据热平衡方程式计算换热量,根据进出口温度计算对数平均温差,根据传热方程式计算传热系数,得到传热系数与流速的关系,即所述测试热交换器(18)的传热性能曲线。

5.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行热工性能测试的方法,其特征在于,根据测试工况要求通过改变所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量和进口温度;待工况稳定后,分别记录所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量、进口温度和出口温度以及进口压力和出口压力的当前数值;根据对应压力和温度查取所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的进出口焓值,进而计算换热量,根据进出口温度计算对数平均温差,根据传热方程式计算传热系数,得到传热系数与流速的关系,即所述测试热交换器(18)的传热性能曲线。

6.利用权利要求1所述的桌面型自供水热交换器性能测试装置进行阻力特性测试的方法,其特征在于,根据测试工况要求通过改变所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量和进口温度;待工况稳定后,分别记录所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的流量以及进口压力和出口压力的当前数值;根据对应压力数值计算所述测试热交换器(18)冷水通道和所述测试热交换器(18)热水通道的压力降,得到压力降与流速的关系,即所述测试热交换器(18)的水阻力特性曲线。

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