【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于换热器测试实验设备，具体涉及一种板翅式换热器测试实验装置及测试方法。
技术介绍
1、板翅式换热器属于紧凑式换热器的一种，具有高的比表面积、大的传热单元数及高效的传热特性。大量试验表明，在相同的流速下，板翅式换热器换热性能比管翅式高3～5倍，在相同的阻力损失下，板翅式换热器传递的热量是管翅式的6～7倍，占地面积可以节省3～5倍。
2、在换热器设计中，可获得的具有足够精度的基本传热和流动阻力数据主要是针对圆管管内流动和绕圆管管束流动的。然而，板翅式换热器广泛应用于石油化工、航空，车辆、动力机械、空分、深冷低温领域、原子能和宇宙航行等工业部门，在这些应用场合中，板翅式换热器的尺寸及重量直接影响整个设备的最终尺寸以及对应设备的性能，所以板翅式换热器除了需要优秀的换热流阻性能，还需要尺寸小、重量轻。为此，人们发展了高效紧凑的板翅式换热器，其传热特性优于圆管管束。但是由于缺乏基本传热和流动阻力等数据，长期以来使其应用受到了一定的限制。紧凑式板翅式换热器的试验传热数据和流动阻力数据难以准确测量，已成为制约其发展的重要因素。
3、板翅式换热器的换热过程主要通过翅片的热传导，以及翅片与流体之间的对流或相变传热来完成。获得翅片的无量纲传热因子j和流动阻力因子f随雷诺数re的关系，对于指导和改进换热器设计，减少设计余量等都具有重要意义。同时，这些基础数据也是开发新型翅片、减轻板翅式换热器重量、提高产品竞争力的基础。
4、板翅式换热器性能测试平台是一个相对复杂的试验系统，需要考虑风洞形式、测试范围、控制
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种板翅式换热器测试实验装置及测试方法，该装置及方法为正压风洞型式实验装置，能为换热器提供较大工况范围的测试，通过多台调节阀联动控制，稳定性好，能满足高流量工况的稳定测试，适用于板翅式换热器的测试。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种板翅式换热器测试实验装置，包括控制器和经管路依次连接的高压气源部、冷却部、前端调节阀组、第一数据采集部、实验试件部、第二数据采集部及后端调节阀组；
4、其中，还包括与所述实验试件部连接的换热流股部，为所述实验试件部提供换热流股；
5、所述前端调节阀组和所述后端调节阀组分别包括至少三台并联设置的调节阀；
6、所述控制器与所述第一数据采集部、第二数据采集部、前端调节阀组和后端调节阀组连接。
7、在本申请的一种实施例中，所述高压气源部包括并联设置的多台空压机组，所述空压机组与所述控制器连接；
8、和/或，所述冷却部包括与所述高压气源部出口端连接的换热器和与所述换热器连接的冷水塔，所述换热器与所述冷水塔之间设有第一流量调节阀和第一温度检测器，所述第一流量调节阀和第一温度检测器均与所述控制器连接。
9、在本申请的一种实施例中，所述前端调节阀组与所述实验试件部之间还连接有缓冲罐，所述前端调节阀组中的每台调节阀出口端均连接至所述缓冲罐。
10、在本申请的一种实施例中，所述缓冲罐上设有第一压力检测器，所述第一压力检测器与所述控制器连接，且与所述前端调节阀组相关联。
11、在本申请的一种实施例中，所述缓冲罐和所述第一数据采集部之间的管路上还设有流量计，所述流量计与所述控制器连接，且与所述后端调节阀组相关联。
12、在本申请的一种实施例中，所述前端调节阀组和所述后端调节阀组均包括口径不同的三台调节阀；
13、和/或，所述第一数据采集部和第二数据采集部均包括第一流量检测器、第二压力检测器和第二温度检测器。
14、在本申请的一种实施例中，所述换热流股部的出口端串联设有第二流量调节阀和第三数据采集部，所述换热流股部的入口端串联设有第四数据采集部和第三流量调节阀，所述第二流量调节阀、第三数据采集部、第四数据采集部和第三流量调节阀均与所述控制器连接；
15、所述第三数据采集部和第四数据采集部均包括第三温度检测器和第二流量检测器。
16、在本申请的一种实施例中，所述实验装置的最大测试工况雷诺数re＞30000，平均最大测试工况雷诺数re大于15000。
17、一种板翅式换热器测试方法，采用如以上任一项所述的板翅式换热器测试实验装置，包括如下步骤：
18、s1，开启高压气源部，对板翅式换热器测试实验装置进行充压，使其达到目标压力；
19、s2，缓慢调节前端调节阀组和后端调节阀组，使流经实验试件部的空气流量达到目标流量，然后开启自动调节程序，控制空气气流稳定至工况要求；
20、s3，待空气气流稳定后，调节换热流股部的流量及温度，使空气气流于实验试件部内与换热流股进行换热，保持稳定一定时长；
21、s4，待稳定一定时长后，进行测试数据的采集记录和计算，获得实验试件的性能参数。
22、在本申请的一种实施例中，在步骤s1中，开启部分高压气源部，对实验装置进行预充压，检测实验装置的密封性，待密封性检测合格后，开启其余部分或全部高压气源部，对实验装置进行充压，使实验装置的空气流道达到目标压力；
23、和/或，在步骤s4中进行测试数据的采集记录时，所述实验装置内的测试压力波动小于0.25%，且小于1kpa；
24、和/或，还包括步骤s5，完成一种工况的数据采集后，调节所述前端调节阀组和后端调节阀组，将流经实验试件部的空气流量调整至下一目标流量，通过自动调节程序，控制空气气流稳定至下一工况要求，然后重复步骤s3~s4的操作，完成实验试件的测试。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：
26、1、本专利技术的板翅式换热器测试实验装置及测试方法，在装置前端设置高压气源部，采用正压风洞型式设计，并设置前端调节阀组、后端调节阀组和第一数据采集部、第二数据采集部，其前端调节阀组和后端调节阀组分别通过至少三台并联设置的调节阀进行气流调节，且与第一数据采集部和第二数据采集部采集的数据实时联动，当测试区域数据稍有波动时，调节阀组便能进行实时微调，使得该装置既可满足较大工况范围的测试需求，又能保证测试过程稳定性好，结果准确可靠。
27、2、本专利技术的板翅式换热器测试实验装置及测试方法，通过设置缓冲罐、高压气源部并联设置多台空压机组等，使得该实验装置能很好的满足超大测试范围需求，且测试过程中气流能长时间维持稳定，该实验装置对实验件测试的最大工况可达雷诺数re30000以上，最大工本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，包括控制器和经管路依次连接的高压气源部（1）、冷却部（2）、前端调节阀组（3）、第一数据采集部（4）、实验试件部（5）、第二数据采集部（6）及后端调节阀组（7）；
2.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述高压气源部（1）包括并联设置的多台空压机组，所述空压机组与所述控制器连接；
3.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述前端调节阀组（3）与所述实验试件部（5）之间还连接有缓冲罐（9），所述前端调节阀组（3）中的每台调节阀出口端均连接至所述缓冲罐（9）。
4.根据权利要求3所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述缓冲罐（9）上设有第一压力检测器（91），所述第一压力检测器（91）与所述控制器连接，且与所述前端调节阀组（3）相关联。
5.根据权利要求3或4所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述缓冲罐（9）和所述第一数据采集部（4）之间的管路上还设有流量计（92），所述流量计（92）与所述控制器连接，且与所述后端调节阀组（7）
6.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述前端调节阀组（3）和所述后端调节阀组（7）均包括口径不同的三台调节阀；
7.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述换热流股部（8）的出口端串联设有第二流量调节阀和第三数据采集部，所述换热流股部（8）的入口端串联设有第四数据采集部和第三流量调节阀，所述第二流量调节阀、第三数据采集部、第四数据采集部和第三流量调节阀均与所述控制器连接；
8.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述实验装置的最大测试工况雷诺数Re＞30000，平均最大测试工况雷诺数Re大于15000。
9.一种板翅式换热器测试方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的板翅式换热器测试实验装置，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的板翅式换热器测试方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，包括控制器和经管路依次连接的高压气源部（1）、冷却部（2）、前端调节阀组（3）、第一数据采集部（4）、实验试件部（5）、第二数据采集部（6）及后端调节阀组（7）；
2.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述高压气源部（1）包括并联设置的多台空压机组，所述空压机组与所述控制器连接；
3.根据权利要求1所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述前端调节阀组（3）与所述实验试件部（5）之间还连接有缓冲罐（9），所述前端调节阀组（3）中的每台调节阀出口端均连接至所述缓冲罐（9）。
4.根据权利要求3所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述缓冲罐（9）上设有第一压力检测器（91），所述第一压力检测器（91）与所述控制器连接，且与所述前端调节阀组（3）相关联。
5.根据权利要求3或4所述的板翅式换热器测试实验装置，其特征在于，所述缓冲罐（9）和所述第一数据采集部（4）之间的管路上...
【专利技术属性】
技术研发人员：何富均，罗飞，易希朗，谭民邦，江蓉，黄科，程香，李亮，刘流，
申请(专利权)人：四川空分设备集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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