Стенд для исследования теплообменников

(5 ЕТЕНИЯ САНИЕ И К АВТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .РИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) А,П.Капишников и А.Н.Рябинин (56) 1. Петриченко Р,М. Конвективный тепло- обмен в поршневых машинах, Л.: Машиностроение, 1979, с. 232, рис. 4.3,2, Авторское свидетельство СССР %1125444, кл, Р 23 1 15/04, 1983.(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ(57) Использование: для исследования конденсационных теплообменников (Т), В газоходе 3 отходящие газы (Г) предварительно1765683 А 1 охлаждаются в Т 4 до температуры ниже температуры конденсации паров. Затем Г проходят процесс намической подготовки потока пе чей его к исследуемому Т 5, в осуществляют исследование проц ло- и массообмена двухфазного по дуктов сгорания (ПС), Из положения исследуемого Т 5 атно потока ПС с помощью сменного н зоходов 13 расширяет диапазон и ния процесса конденсации водян из ПС, т.к. в этом случае капли ко движутся относительно потока П вниз перпендикулярно и снизу вв начала и водяных гидродиред подакотором есса тептока променение сительно абора га- сследоваых паров нденсата С сверху ерх, 3 ил.55 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 газо- ходом 9 с вентилятором 10 и шибером 11, подключенным одним концом к соединительному газоходу 8 за перепускным газо- ходом 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 теплообменник 5 с проходом через 5 10 15 20 25 30 35 40 45 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 иг.г 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.5 Формула изобретения Стенд для исследования теплообменни ков, содержащий подключенные своимивходами к снабженному отсечным клапаном 10 дымоходу испытательный газоход с двумяпоследовательно установленными в нем теплообменниками, второй из которых является исследуемым, и перепускной газоход с отсечным шибером, причем оба газохода 15 своими выходами связаны соединительнымгазоходом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительным отводящим газоходом с вентилятором и ши бером, подключенным одним концом к соединительному газоходу за перепускным газоходом, а другим - к дымоходу за его отсечным клапаном..Гагарина, 101 Заказ 3378 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5