CN111929093A - 一种热交换设备试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热交换设备试验台，将恒温槽设备进出水口分别与常务水进出水管连接，根据实际使用工况下的流量及压力调节水泵开启数量、旁路阀门的开度，在压力流量达到测试值后打开恒温槽设备，测试其降温速度、温度稳定性及可靠性；将热交换器设备的冷却水进出口分别与常务水管路的进出水管进行连接，循环进出口分别与内循环管路进出水管连接，根据实际使用工况下的流量及压力调节水泵开启数量、旁路阀门的开度，在压力流量达到测试值后打开恒温槽设备，测试其降温速度、温度稳定性及可靠性。

Description

一种热交换设备试验台

技术领域

本发明属于热交换设备试验装置技术领域，具体涉及一种热交换设备试验台。

背景技术

现有的用于MOCVD现场工况的热交换设备如恒温槽设备及热交换设备在出厂之前需要进行测试以评估能否满足MOCVD现场工况的使用要求，进而才能够较好地保证产品品质以赢得客户的满意。目前用于MOCVD现场工况的热交换设备试验装置相对较少，并且试验装置结构相对较为复杂，造价成本较高，一定程度上增加了企业的运行负担。因此，有必要设计一种结构简单且运行平稳的热交换设备试验台以测试用于MOCVD现场工况的热交换设备是否能够满足MOCVD现场工况的使用要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种结构简单、成本低廉、操作方便且运行平稳的热交换设备试验台。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种热交换设备试验台，其特征在于包括恒温水箱、水泵机组、恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统，恒温水箱出水端通过进水总管路分别与恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统连接，恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统通过回水总管路与恒温水箱进水端连接，进水总管路上设有水泵机组，回水总管路上设有回水阀门，进水总管出水侧管路与回水总管进水侧管路通过分水管路连接，该分水管路上设有分水阀门；恒温槽设备测试管路系统由进水分管路I、回水分管路I及连接于进水分管路I和回水分管路I之间的至少一组恒温槽设备组成，进水分管路I上沿进水方向依次设有流量计I、压力传感器I和温度传感器I，回水分管路I上沿回水方向依次设有温度传感器II和压力传感器II；热交换器测试管路系统由进水分管路II、回水分管路II、内循环进水管路、内循环回水管路及连接于进水分管路II和回水分管路II之间的至少一组热交换器组成，热交换器的内循环管路分别与内循环进水管路和内循环回水管路连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱，进水分管路II上沿进水方向依次设有流量计II、压力传感器III和温度传感器III，回水分管路II上沿回水方向依次设有温度传感器IV和压力传感器IV，内循环进水管路上沿进水方向依次设有流量计III、压力传感器V和温度传感器V，内循环回水管路上沿回水方向依次设有温度传感器VI和压力传感器VI。

进一步限定，所述水泵机组由两条并联管路组成，其中一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门I和水泵I，另一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门II、水泵II和水泵III，两条并联管路的进水端和出水端分别串联在进水总管路上。

进一步限定，所述进水分管路I出水端管路上及回水分管路I进水管路上分别设有4组进水支管路和回水支管路，对应的单组进水支管路和回水支管路之间设有恒温槽设备，每组进水支管路和回水支管路上均设有手动阀门。

进一步限定，所述进水分管路II出水端管路上及回水分管路II进水端管路上分别通过手动阀门连接有Y型三通接头，进水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路进水口连接，回水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路出水口连接，内循环进水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路进水口连接，内循环回水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路出水口连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱。

进一步限定，所述恒温水箱一侧设有冷却机组，该冷却机组的循环水管路进水口通过冷却进水管路与回水阀门进水侧的回水总管路连接，该冷却进水管路上设有手动阀门，冷却机组的循环水管路出水口通过冷却回水管路与恒温水箱的进水口连接。

进一步限定，所述恒温水箱与水泵机组之间的进水总管路上设有放水管路，该放水管路上设有放水阀门。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明结构简单，故障率相对较低，操作更加简单方便，运行较为平稳，测试结果更加准确，能够较好地模拟MOCVD现场工况以测试评估用于MOCVD现场工况的热交换设备的使用性能，进而有效保证出厂产品热交换设备的品质。

附图说明

图1是本发明的管路连接示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明中内循环水管路的管路连接示意图；

图4是本发明的原理图；

图5是本发明中内循环水管路原理图。

图中：1-恒温水箱，2-回水阀门，3-旁路阀门，4-流量计I，5-压力传感器I，6-温度传感器I，7-温度传感器II，8-压力传感器II，9-热边水箱，10-流量计II，11-压力传感器III，12-温度传感器III，13-温度传感器IV，14-压力传感器IV，15-流量计III，16-压力传感器V，17-温度传感器V，18-温度传感器VI，19-压力传感器VI，20-进水阀门I，21-水泵I，22-进水阀门II，23-水泵II，24-水泵III，25-手动阀门，26-冷却机组，27-放水管路，28-放水阀门，29-恒温槽设备，30-热交换器。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的技术方案，一种热交换设备试验台，包括恒温水箱1、水泵机组、恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统，恒温水箱1出水端通过进水总管路分别与恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统连接，恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统通过回水总管路与恒温水箱1进水端连接，进水总管路上设有水泵机组，回水总管路上设有回水阀门2，进水总管出水侧管路与回水总管进水侧管路通过旁通管路连接，该旁通管路上设有旁路阀门3；恒温槽设备测试管路系统由进水分管路I、回水分管路I及连接于进水分管路I和回水分管路I之间的至少一组恒温槽设备29组成，进水分管路I上沿进水方向依次设有流量计I 4、压力传感器I 5和温度传感器I 6，回水分管路I上沿回水方向依次设有温度传感器II 7和压力传感器II 8；热交换器测试管路系统由进水分管路II、回水分管路II、内循环进水管路、内循环回水管路及连接于进水分管路II和回水分管路II之间的至少一组热交换器30组成，热交换器的内循环管路分别与内循环进水管路和内循环回水管路连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱9，进水分管路II上沿进水方向依次设有流量计II 10、压力传感器III 11和温度传感器III12，回水分管路II上沿回水方向依次设有温度传感器IV 13和压力传感器IV 14，内循环进水管路上沿进水方向依次设有流量计III 15、压力传感器V 16和温度传感器V 17，内循环回水管路上沿回水方向依次设有温度传感器VI 18和压力传感器VI 19。

本发明所述水泵机组由两条并联管路组成，其中一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门I 20和水泵I 21，另一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门II 22、水泵II 23和水泵III 24，两条并联管路的进水端和出水端分别串联在进水总管路上。

本发明所述进水分管路I出水端管路上及回水分管路I进水管路上分别设有4组进水支管路和回水支管路，对应的单组进水支管路和回水支管路之间设有恒温槽设备，每组进水支管路和回水支管路上均设有手动阀门25。

本发明所述进水分管路II出水端管路上及回水分管路II进水端管路上分别通过手动阀门连接有Y型三通接头，进水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路进水口连接，回水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路出水口连接，内循环进水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路进水口连接，内循环回水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路出水口连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱9。

本发明所述恒温水箱一侧设有冷却机组26，该冷却机组的循环水管路进水口通过冷却进水管路与回水阀门2进水侧的回水总管路连接，该冷却进水管路上设有手动阀门，冷却机组26的循环水管路出水口通过冷却回水管路与恒温水箱1的进水口连接。

本发明所述恒温水箱1与水泵机组之间的进水总管路上设有放水管路27，该放水管路27上设有放水阀门28。

本发明的原理说明：

1、本发明的试验台的主要功能是模拟MOCVD现场工况，严格控制测试设备的冷却水使用情况（压力、流量、温度），最大测试压力2MPa、最大测试流量210L/min，可同时采集温度、压力、流量共16路信息，最大可同时测试四台恒温槽设备及两台热交换器。

2、本发明的流量、压力调节根据实际工况下的使用压力及流量选择水泵的开启数量，单个水泵可提供流量为：100L/min、压力为6bar；在进水阀门和回水阀门完全打开的情况下，调节旁路阀门开度来精准调节流量，旁路阀门开度越大流量越小；当三个水泵同时打开仍无法满足压力需求时，逐步关闭进水阀门和回水阀门，并调节旁路阀门开度，使其达到所需压力及流量。

3、本发明的温度调节，当运行设备较少时，依靠恒温水箱的较大容积进行自然散热稳定管路内的循环水温度；当运行设备较多或环境温度较高时，可打开冷却机组的强制风冷进行辅助降温。

本发明的使用说明：

1、恒温槽设备测试管路系统：将恒温槽设备进出水口分别与常务水进出水管连接，根据实际使用工况下的流量及压力调节水泵开启数量、旁路阀门的开度，在压力流量达到测试值后打开恒温槽设备，测试其降温速度、温度稳定性及可靠性。

2、热交换器测试管路系统：将热交换器设备的冷却水进出口分别与常务水管路的进出水管进行连接，循环进出口分别与内循环管路进出水管连接，根据实际使用工况下的流量及压力调节水泵开启数量、旁路阀门的开度，在压力流量达到测试值后打开恒温槽设备，测试其降温速度、温度稳定性及可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (6)

1.一种热交换设备试验台，其特征在于包括恒温水箱、水泵机组、恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统，恒温水箱出水端通过进水总管路分别与恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统连接，恒温槽设备测试管路系统和热交换器测试管路系统通过回水总管路与恒温水箱进水端连接，进水总管路上设有水泵机组，回水总管路上设有回水阀门，进水总管出水侧管路与回水总管进水侧管路通过分水管路连接，该分水管路上设有分水阀门；恒温槽设备测试管路系统由进水分管路I、回水分管路I及连接于进水分管路I和回水分管路I之间的至少一组恒温槽设备组成，进水分管路I上沿进水方向依次设有流量计I、压力传感器I和温度传感器I，回水分管路I上沿回水方向依次设有温度传感器II和压力传感器II；热交换器测试管路系统由进水分管路II、回水分管路II、内循环进水管路、内循环回水管路及连接于进水分管路II和回水分管路II之间的至少一组热交换器组成，热交换器的内循环管路分别与内循环进水管路和内循环回水管路连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱，进水分管路II上沿进水方向依次设有流量计II、压力传感器III和温度传感器III，回水分管路II上沿回水方向依次设有温度传感器IV和压力传感器IV，内循环进水管路上沿进水方向依次设有流量计III、压力传感器V和温度传感器V，内循环回水管路上沿回水方向依次设有温度传感器VI和压力传感器VI。

2.根据权利要求1所述的热交换设备试验台，其特征在于：所述水泵机组由两条并联管路组成，其中一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门I和水泵I，另一条并联管路上沿进水方向依次设有进水阀门II、水泵II和水泵III，两条并联管路的进水端和出水端分别串联在进水总管路上。

3.根据权利要求1所述的热交换设备试验台，其特征在于：所述进水分管路I出水端管路上及回水分管路I进水管路上分别设有4组进水支管路和回水支管路，对应的单组进水支管路和回水支管路之间设有恒温槽设备，每组进水支管路和回水支管路上均设有手动阀门。

4.根据权利要求1所述的热交换设备试验台，其特征在于：所述进水分管路II出水端管路上及回水分管路II进水端管路上分别通过手动阀门连接有Y型三通接头，进水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路进水口连接，回水分管路II上的Y型三通接头分别通过冷边金属软管与两组热交换器的外循环管路出水口连接，内循环进水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路进水口连接，内循环回水管路分别通过热边金属软管与两组热交换器的内循环管路出水口连接，内循环进水管路和内循环回水管路之间连接有热边水箱。

5.根据权利要求1所述的热交换设备试验台，其特征在于：所述恒温水箱一侧设有冷却机组，该冷却机组的循环水管路进水口通过冷却进水管路与回水阀门进水侧的回水总管路连接，该冷却进水管路上设有手动阀门，冷却机组的循环水管路出水口通过冷却回水管路与恒温水箱的进水口连接。

6.根据权利要求1所述的热交换设备试验台，其特征在于：所述恒温水箱与水泵机组之间的进水总管路上设有放水管路，该放水管路上设有放水阀门。

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