Установка для исследования тепломассообмена в двухфазном потоке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80116312 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ному у ит камеи см я т ия диатальпазона ный уч Р труб,альных а ксик на олнчеичем ономством каждая Е, ную и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ РСНОМЪГСВИДЕТЕПЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство ССВ 312125, кл, Е 28 Р 13/00 ф 1963.2. Авторское свидетельство СССРВ 800563, кл. Р 28 Э 5/00, 1979.(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯТЕПЛОМАССООБМЕНА В ДВУХФАЗНОМ ПОТО 4(51) Р 28 Р 27/00, Р 28 0 5/00 содержащая линии подвода теплтелей, подключенные к зксперим астку, снабженному измераратурой и сообщенномущения, о т л и ч а ю щ ам, что, с целью расширеисследований, зксперименасток выполнен в виде лучразделенного с помощью кцилиндрических перегородованные секции с равнымтруб в каждой из них, приз секций имеет свою авмерительную аппаратуру,1 1163Изобретение относится к исследованию теплотехнических процессов иможет быть использовано вэнергетической промышленности, холодильнойтехнике и других отраслях промышленности,Известен стенд для исследованияинтенсификации теплообмена, содержащий испытательную камеру, включенную в контур циркуляции рабочего . 10вещества, служащий для определенияколичества тепла и снабженный расход.ным сосудом, и контур вспомогательного теплоносителя для отвода тепла,выделяющегося при конденсации паров,образующихся в испытательной камере,Контур вспомогательного теплоносителя снабжен теплообменником дляпредварительного нагрева теплотойконденсации исследуемого вещества, 20а на линии циркуляции вещества установлена рабочая емкость с нагревателем и резервуар с гибкой мембраной,подмембранная полость которого подключена к магистрали сжатого возду- дха, имеющей несколько ветвей с эжекторами для отвода паров и расходногососуда 1 ,1Однако стенд не обеспечивает точности получаемых данных, так как З 0рассчитан на исследование однофазного потока рабочего вещества и непозволяет проводить такие исследования, как влияние на тепловые и массовые характеристики теплообменников 35равномерности распределения жидкойфазы по трубам при протекании поним двухфазного потока в зависимости от удаления трубы от оси,т,е.в радиальном направлении. 40Известна установка для исследования теплообмена в двухфазном двухкомпонентном потоке, содержащаякамеру смешения с магистралями подвода газа и жидкости и обогреваемый 45экспериментальный участок с измерительной аппаратурой, а перед камерой на газовой магистрали последовательно установлены автономныйэлектронагреватель, увлажнитель, 50подключенный к магистрали жидкос"ти, сепаратор капельной влаги иороситель с газопроводом, сообщенным одним своим концом с Фосункой(распылителем), размещенной в камере смешения, а другим - черезтрубопроводы с запорно"регулирующимвустройствами - с магистралью под 129 гвода газа за и перед.электронагревателем по ходу газа 23.Однако на известной установке невозможно осуществить исследование влияния распределения жидкой фазы в радиальном направлении на тепловые и массовые характеристики теплообменной аппаратуры, так как она не предназначена и не оснащена аппаратурой для этой цели.Целью изобретения является расширение диапазона исследований,Поставленная цель достигается тем, что в установке для исследования тепломассообмена в двухфазном потоке, содержащем линии подвода теплоносителей, подключенные к экспериментальному участку,снабженному измерительной аппаратурой и сообщенному с камерой смещения, экспериментальный участок выполнен в виде пучка труб, разделенного с помощью коаксиальных цилиндрических перегородок на изолированные секции с равным количеством труб в каждой из них, причем каждая иэ секций имеет свою автономную измерительную аппаратуру.На фиг.1 изображена предлагаемая установка, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Установка содержит камеру 1 сме.шения с линиями 2 подвода. теплоносителей, смесительное устройство 3, подключенное к входной камере 4, ос" нащенной распылителем 5. К камере смещения подсоединен экспериментальный участок 6, состоящий из корпуса 7, сепараторов 8 со сливными трубками, пучка теплообменных труб 9 и коаксиальных проДольных цилиндрических перегородок 10. Экспери- ментальный участок б перегородками 10, размещенными в межтрубном пространстве, разделен на изолированные секции 11. В каждой изолированной секции 11 располагается равное количество теплообменных труб 9. В нижней части каждой изолированной секции 11 имеются сливные трубы 12 и расходомерная аппаратура в виде измерительных сосудов 13. Теплообменные трубы 9 в нижней части закреплены в трубной доске 14 по кольцевой разбивке консольно со свободными верхними концами. На линиях подвода теплоносителей предусмотрены специальные клапаны 15 и.измерительные устройства 16 для регулирования и измерения параметров потока.Установка работает следующим об-. разом.По линиям 2 подвода теплоносителей в камеру 1 смешения поступают теплоносители для приготовления необходимой концентрации смеси. Подготовленная рабочая смесь поступает во входную камеру 3 через распылитель 5. Затем этот поток поступает в теплообменные трубы 9 и через свободные их концы попадает в межтрубное пространство секций 11, где жидкая фаза потока собирается. Газообразная фаза потока отводится через сепараторы 8, где жидкая фаза, уносимая газообразной фазой, сепарируется и по перегородкам 10 стекает в секции 11. Собирающаяся в изолированных секциях 11 жидкость отводится по сливным трубам 12 в измерительные сосуды 13. По количеству собираемой в измерительных сосудах 13 жидкой фазы можно определить расход жидкой фазы по секциям в зависимости от удаления от оси, т.е. в радиальном направлении экспериментального участка.Установка позволяет определять расход жидкой фазы по секциям приразличных режимах подачи смеси через распылитель, регулируя ее состав, и моделироватЬ состав смеси, приближаяего к натурным условиям.Стенки входной камеры могут бытьвыполнены прозрачными иэ органического стекла для визуального наблюдения за процессом истечения потокасмеси из распылителя и движения егопо камере с целью определения оптимальной конструкции распылителя.1 О Выполнение экспериментального участка установки в виде трубчатоготеплообменника с коаксиальными цилиндрическими перегородками позволяетразделить его на изолированные .15 секции в радиальном направлении.Для создания одинаковых условий приэкспериментах каждая секция оснащена равным количеством теплообменныхтруб. Каждая секция подсоединена кизмерительной аппаратуре для определения расхода жидкостной фазыпо секциям,г Зная расход жидкой фазы по секциям, можно определить распределение расхода жидкой фазы йо трубамв зависимости от удаления их отоси н можно регулировать распределение с целью более равномерного ЗО расхода жидкой фазы по трубам врадиальном направлении, что позволит проектировать оптимальныеконструкции теплообменной аппаратуры,1163129 А-А г.2 ректор Ае Обруча едакт 93/38 . Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Ж6 Зак дписСР венног етений 35, Ра омитет и открытии шская наб. 4/ Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород роектная, 4 Составитель О. Акимо