[发明专利]一种换热器冷热循环疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器冷热循环疲劳试验装置。

背景技术

换热器冷热循环疲劳试验装置通常采用导热油为工作介质，对试验件换热器交替通入冷热流体，在规定的循环周期内没有泄漏即为合格，用于检测换热器试验件材料及焊接部分的抗交变热疲劳强度。

传统的换热器冷热循环疲劳试验装置设计方案一是将从试验件流出的油全部先冷却后再加温的方案，显然将会造成很大的能源浪费；二是设置冷、热2个回路，从试验件流出的回油按照温度的不同分别进入冷、热油罐，这样可以回收部分能量。在上述方案中，加热能量不仅用于换热器材料本身的温度变化，而且用于导热油介质的温度变化，特别是因存在冷、热串混现象将引起较大的能量浪费。由于导热油的比热容约为铝材的2.5倍，所以减少冷、热油的串混是节能的关键。

发明内容

本发明的思路是在冷却和加热过程之间加入一个气体驱油过程，可以避免冷、热油的串混，从而提供一种节能型的换热器冷热循环疲劳试验装置。

本发明采用如下技术方案：

一种换热器冷热循环疲劳试验装置，所述冷热循环疲劳试验装置包括冷回路、热回路、试验件柜、控制仪表组，以及试验件换热器；控制仪表组包括温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C、压力传感器和压力表；冷回路包括冷油罐、冷油泵、冷却器、制冷机、冷气动三通球阀、冷气动球阀、冷阀组、冷过滤器组、冷三通组、四通、连接管组；冷阀组包括阀A、阀B、阀C、阀D、阀E、阀F、阀G、阀H、补氮气阀和安全阀；冷过滤器组包括过滤器A、过滤器B和过滤器C；冷三通组包括三通A、三通B、三通C、三通D、三通E和三通F；连接管组包括试验件换热器进口连接管、试验件换热器出口连接管、上连通管和下连通管；热回路包括热油罐、热油泵、电加热器、热气动三通球阀、热气动球阀、热阀组和过滤器D；热阀组包括阀I、阀J、阀K、阀L；

其特征在于，该冷热循环疲劳试验装置还设有气体驱油回路，包括压缩机、储气罐、驱油气动球阀、排油冷气动球阀、排油热气动球阀、止回阀和三通G；

冷油罐设有冷液位计、冷进口A、冷进口B、冷进口C、冷出口、冷下连通管接口、冷上连通管接口、压力表接口、充油接口、安全阀接口和氮气接口；其中压力表接口接压力表，充油接口接阀H，安全阀接口接安全阀，氮气接口接补氮气阀；

热油罐设有热液位计，热进口A，热进口B，热进口C，热出口，热下连通管接口，热上连通管接口和热排气接口；热排气接口接阀L；

冷油罐的冷出口通过阀A和过滤器A与冷油泵的进口相连接，过滤器A进口处连接有用于排液的阀F，冷油泵的出口通过阀B与冷却器的油侧进口相连，冷却器的油侧出口通过三通A连接两条线路，然后汇合到三通B，其中一条线路由阀C、制冷机和阀D串联组成，另一条线路采用阀E；三通B的出口与冷气动三通球阀的进口相连，冷气动三通球阀的左出口与冷油罐的冷进口A相连，冷气动三通球阀的右出口与三通C的左进口相连；三通C的出口通过试验件换热器进口连接管与试验件换热器的进口相连，试验件换热器的出口通过试验件换热器出口连接管与三通D的进口相连接；试验件换热器进口连接管上设有四通、过滤器B和温度传感器A；试验件换热器出口连接管上设有温度传感器B、过滤器C、压力传感器和三通E；三通D的左出口通过冷气动球阀与冷油罐的冷进口B相连；

热油罐的热出口通过阀I和过滤器D与热油泵的进口相连，过滤器D进口处连接有用于排液的阀K，热油泵的出口通过阀J与电加热器进口相连，电加热器的出口与热气动三通球阀的进口相连，在电加热器出口设有温度传感器C；热气动三通球阀的右出口与热油罐的热进口A相连，热气动三通球阀的左出口与三通C的右进口相连；三通D的右出口通过热气动球阀与热油罐的热进口B相连；

冷油罐冷下连通管接口通过阀G和下连通管与热油罐的热下连通管接口相连；冷油罐冷上连通管接口通过三通F和上连通管与热油罐的热上连通管接口相连；

三通F的出口通过止回阀与压缩机的进口相连，压缩机的出口通过三通G一路与储气罐的接口相连，另一路通过驱油气动球阀与试验件换热器出口连接管上的三通E的上端相连；试验件换热器进口连接管之四通的左端出口通过驱油冷气动球阀与冷油罐的冷进口D相连，四通的右端出口通过驱油热气动球阀与热油罐的热进口D相连。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：