【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉换热，特别涉及一种热管工况检测方法、热管换热器的检测方法及系统。
技术介绍
1、热管换热器是一种利用热管的高效传热性能来实现两种流体之间热量交换的设备，其广泛应用于工业余热回收、空气预热、空调制冷、电子散热、航空航天等领域。
2、长期运行的热管，其工质和管壁会发生电化学反应，产生不凝性气体，这种气体在热管的工作温度下不能液化-蒸发，而是占用部分蒸汽空间，增大工质蒸汽的流动阻力，降低工质蒸汽的质量分数，从而削弱工质蒸汽的传热能力，随着管内不凝性气体的增加，热管的换热能力会逐渐下降。
3、为确保热管的高效运行，目前针对不凝性气体的主要解决方法是将热管穿出冷凝段一部分，作为贮气室，贮气室可以容纳一定量的不凝性气体，使之不影响换热效果。但由于不凝性气体会随时间增长，当不凝性气体体积超出贮气室容纳量时，不凝性气体开始挤占热管换热面积，影响换热效果。进一步的改进方法是在热管的冷凝段设置适当的排气装置，如排气阀、排气孔等，将热管内的不凝性气体排出。然而，由于传统检测方法无法检测到此时不凝性气体的增长情况，难以对管内的不凝性气体体积与增长率做出判断，操作人员只能凭经验对热管进行排气操作，在实际使用过程中，排气装置由于操作不当、制造精度等原因，频繁开启排气装置易造成排气装置损坏。此外，排气过程中，部分热管介质会随不凝性气体一起被排出热管，排气次数过多易造成热管内工质不足，导致热管换热效果下降。
4、如何准确了解热管中不凝性气体的增长情况，在确保不凝性气体排出的同时，不影响热管换热效率，是本领域内技术
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种能够知晓热管换热器的换热系数和换热量的热管工况检测方法、热管换热器的检测方法及系统。
2、本专利技术所提供的一种热管工况检测方法，用于换热模块中各热管工作检测，所述换热模块包括至少一根热管，每一所述热管包括蒸发段、冷凝段以及延伸管段，所述延伸管段连接于所述冷凝段远离所述蒸发段的一端；该方法包括：
3、s1、断开被测所述换热模块与外界换热介质的连接管路，换热模块的各蒸发段处于热源介质的流道内部；
4、s2、获取当前时刻被测热管的延伸管段沿轴向排列的n个位置所对应的温度值tn，以tn-tb<0为该温度所对应位置具有不凝性气体为判断依据，计算当前时刻所述延伸管段内部不凝性气体的长度lt，并判断当前时刻所述lt是否大于所述延伸管段的长度ln，如果否，则记录当前时刻所述热管的运行时间参数和其对应的不凝性气体的累积量，继续执行步骤s2或结束；如果是，则执行步骤s3；其中tb为热源介质当地大气压下的沸点温度，n为大于或者等于2的正整数；
5、s3、通过所记录的至少两组所述热管的运行时间参数以及其对应的不凝性气体的累积量、所述热管的最大不凝汽气体累积量lmax、以及进入所述热管的热源介质温度t，计算所述热管在所述不凝性气体长度大于ln之后时刻的不凝性气体的累积量。
6、可选地，所述步骤s3中所述不凝性气体累积量通过不凝性气体长度表征，所述不凝性气体长度根据以下公式计算：
7、
8、其中，t0为所述热管到达不凝性气体累积长度最大值所需的时间；t为热管运行时间；k为增长系数，与热管本身特性相关；t0与k根通过所记录的至少两组所述热管的运行时间参数以及其对应的不凝性气体的累积量代入f(lt)拟合获得。
9、本申请中，不凝性气体产生初期，当不凝性气体的积累长度不超过ln时，可以通过tn-tb<0计算不凝性气体的积累长度，然后知晓不凝性气体的累积量，当不凝性气体的积累长度超过ln时，根据之前测得的不凝性气体的累积量、热管的工作时间等参数可以计算出此时或者未来时刻不凝性气体的累积量，进而能够知晓热管在工作任意时刻不凝性气体的变化趋势，根据所预测的每根热管不凝性气体累积量及最大值，获知某一时刻热管内部不凝性气体对热管换热器性能造成的损失，进而知晓热管换热器的换热系数和换热量，从而评估热管换热器的性能变化，并且可以综合考虑每根具有不凝性气体的热管排气后对热管换热器换热性能的改善程度以及排气操作后继续生成不凝性气体对换热性能的影响，有利于操作人员制定热管维修计划。
10、并且本申请热管换热器的检测方式，对换热模块进行一一检测，通过增大其他非检测换热模块的换热介质流速等参数的前提下，可以实现热管换热器在不停机情况下完成所有热管的检测。
11、可选地，所述热管的最大不凝汽气体累积量lmax通过以下公式获得，公式为：
12、
13、其中，t为进入该热管的热源温度；r为所述热管管壁的内半径；a为所述热管管壁的内表面积；k1、k2二者与热管材质、表面处理方式等性质相关的常数，该常数实验以及工程经验确定。
14、可选地，所述换热模块具有n排热管，进入第i排热管的热源介质温度t通过以下公式计算：
15、
16、tin表示热管换热器的进口热源介质温度；tout表示热管换热器的出口热源介质温度。
17、可选地，在执行所述步骤s2之前，先执行以下步骤：
18、s1’、判断所检测热管的顶部温度与tb的大小，如果所述顶部温度小于tb，则执行步骤s2，并给予所述热管为不凝性气体充填标记，并记录具有所述不凝性气体充填标记的热管的位置信息；
19、或者/和，当所检测热管的顶部温度大于或者等于tb时，则执行步骤s4；
20、s4、计算所述热管的顶部温度的平均温度若tavg＞tb且tin-tavg≥10℃，则给予该热管介质泄漏标记并记录位置信息；若tin-tavg＜10℃，则给予该热管未故障标记并记录位置信息。
21、此外，本专利技术提供了一种热管换热器的检测方法，所述热管换热器包括至少两组换热模块，所述检测方法包括：
22、s20、预先设置所有换热模块的第一检测顺序；
23、s21、按照所述第一检测顺序对换热模块按照上述任一项所述的热管工况检测方法进行检测，并且在检测过程中，增大通入处于非检测状态的换热模块的换热介质的流量或流速至少一者，使所述热管换热器的出口热源介质温度始终维持在预设范围。
24、可选地，当所述热管换热器中所有换热模块检测完成后，根据所有所述换热模块的检测结果及预存规则制定所述换热模块的维修优先等级。
25、可选地，所述步骤s20中还预存储有所有换热模块的第二检测顺序；
26、在执行步骤s21之前或之后还执行以下步骤：
27、s31、根据所述第二检测顺序对所有所述换热模块逐一进行换热介质泄漏检测，所述换热介质泄漏检测包括获取被检测所述换热模块中各热管的套管所处密闭空间的换热介质浓度，当所述换热介质浓度大于预设浓度值时，关闭该所述换热模块与外界换热介质的连通管路，并提示故障所述换热模块的位置，同时增大其他换热模块的换热介质的流量或流速至少一者，使所述热管换热器的出口热源本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热管工况检测方法，用于换热模块中各热管工作检测，所述换热模块包括至少一根热管，每一所述热管包括蒸发段、冷凝段以及延伸管段，所述延伸管段连接于所述冷凝段远离所述蒸发段的一端；其特征在于，所述热管工况检测方法包括：
2.如权利要求1所述的热管工况检测方法，其特征在于，所述步骤S3中所述不凝性气体累积量通过不凝性气体长度表征，所述不凝性气体长度根据以下公式计算：
3.如权利要求2所述的热管工况检测方法，其特征在于，所述热管的最大不凝汽气体累积量Lmax通过以下公式获得，公式为：
4.如权利要求1所述的热管工况检测方法，所述换热模块具有n排热管，进入第i排热管的热源介质温度T通过以下公式计算：
5.如权利要求1至4任一项所述的热管工况检测方法，其特征在于，在执行所述步骤S2之前，先执行以下步骤：
6.一种热管换热器的检测方法，所述热管换热器包括至少两组换热模块，其特征在于，所述检测方法包括：
7.如权利要求6所述的热管换热器的检测方法，其特征在于，当所述热管换热器中所有换热模块检测完成后，根据所有所述换热模块
8.如权利要求6所述的热管换热器的检测方法，其特征在于，所述步骤S20中还预存储有所有换热模块的第二检测顺序；
9.一种热管换热器的检测系统，其特征在于，包括以下部件：
10.一种热管换热器的检测系统，其特征在于，包括以下部件：
11.如权利要求9或10所述的热管换热器的检测系统，其特征在于，所述开关阀组件包括第一阀和第二阀，所述第一阀设置于所述换热模块的换热介质进口管路，所述第二阀设置于所述换热模块的化热介质出口管路。
12.如权利要求9或10所述的热管换热器的检测系统，其特征在于，所述温度获取部件包括热成像摄像头，所述换热模块至少具有一个所述热成像摄像头，所述控制器根据所述热成像摄像头所拍摄的图像信息获取所述换热模块中各热管的延伸管段的表面温度。
...【技术特征摘要】
1.一种热管工况检测方法，用于换热模块中各热管工作检测，所述换热模块包括至少一根热管，每一所述热管包括蒸发段、冷凝段以及延伸管段，所述延伸管段连接于所述冷凝段远离所述蒸发段的一端；其特征在于，所述热管工况检测方法包括：
2.如权利要求1所述的热管工况检测方法，其特征在于，所述步骤s3中所述不凝性气体累积量通过不凝性气体长度表征，所述不凝性气体长度根据以下公式计算：
3.如权利要求2所述的热管工况检测方法，其特征在于，所述热管的最大不凝汽气体累积量lmax通过以下公式获得，公式为：
4.如权利要求1所述的热管工况检测方法，所述换热模块具有n排热管，进入第i排热管的热源介质温度t通过以下公式计算：
5.如权利要求1至4任一项所述的热管工况检测方法，其特征在于，在执行所述步骤s2之前，先执行以下步骤：
6.一种热管换热器的检测方法，所述热管换热器包括至少两组换热模块，其特征在于，所述检测方法包括：
7.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉检，周云，张华聪，游若晖，谢庆亮，陈亮，胡庆权，张跃，黄丹青，袁素华，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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