專利名稱：換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種沖擊試驗裝置，尤其是一種針對各種不同材質(zhì)所制造成的換 熱裝置，進(jìn)行冷熱交變沖擊試驗后，分析是否符合產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命的 檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高效利用能源越來越引起人類的重視，特別在化工行 業(yè)對廢熱的利用，通過換熱裝置進(jìn)行熱量交換獲取廢熱所提供的能量是工業(yè)及日常生活中 最常見的一種現(xiàn)象，不同的換熱過程需要不同的換熱裝置。各種換熱裝置的設(shè)計制造是經(jīng) 過相關(guān)熱交換理論的設(shè)計計算及試驗驗證來完成的，但無法預(yù)測換熱裝置的使用壽命和保 證換熱裝置的質(zhì)量。因此制造商只能在產(chǎn)品的制造工藝及材料上加大投入，提高換熱裝置 的保險系數(shù)以提升產(chǎn)品質(zhì)量，致使制造成本增加。通過冷熱交變沖擊試驗裝置的檢測，能分 析換熱裝置是否滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求及材料損傷的程度，找出制造工藝上的缺陷，預(yù)測產(chǎn) 品的使用壽命。發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是檢測換熱裝置材料損傷程度及預(yù)測使用壽命， 而提供的一種冷熱交變沖擊試驗裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種換熱裝置的冷熱交變沖擊 試驗裝置，由預(yù)熱、預(yù)冷裝置，測試裝置，控制裝置組成，預(yù)熱、預(yù)冷裝置通過組合閥本體I 和組合閥本體II連接在一起，其特點是預(yù)熱裝置包括高溫穩(wěn)壓裝置，高溫水泵，電加熱裝置，高溫穩(wěn)壓裝置一端經(jīng)高溫水 泵，電加熱裝置與組合閥本體I上的組合閥進(jìn)口 I相連接，另一端與組合閥本體II上的組 合閥出口 V連接，組合閥本體I的組合閥出口 I與組合閥本體II的組合閥進(jìn)口 V之間通過 高溫液旁通管連接形成預(yù)熱回路；預(yù)冷裝置包括低溫穩(wěn)壓裝置，蒸發(fā)冷卻裝置，低溫水泵，低溫穩(wěn)壓裝置一端經(jīng)低溫 水泵與組合閥本體I上的組合閥進(jìn)口 II相連接，另一端經(jīng)蒸發(fā)冷卻裝置與組合閥本體II上 的組合閥出口IV相連接，組合閥本體I的組合閥出口III與組合閥本體II的組合閥進(jìn)口III之 間通過低溫旁通管連接形成預(yù)冷回路；測試裝置包括測試管I，測試管II，測試管II，測試管I 一端分別與組合閥本體I 上的組合閥出口 II和組合閥本體II上的組合閥進(jìn)口IV連接，測試管I和測試管II另一端分 別與被測換熱裝置二端連接；高溫穩(wěn)壓裝置和低溫穩(wěn)壓裝置兩端分別裝有溫度傳感器I，溫度傳感器II和溫度 傳感器III，溫度傳感器IV。高溫穩(wěn)壓裝置和低溫穩(wěn)壓裝置均為圓柱形，在高溫穩(wěn)壓裝置和低溫穩(wěn)壓裝置的上 端分別裝有壓力表I與壓力表IV。3[0010]電加熱裝置上裝有調(diào)功器。高溫穩(wěn)壓裝置與高溫水泵之間的管路上裝有流量計I和壓力表II，所述低溫穩(wěn)壓 裝置與低溫水泵之間裝有流量計II和壓力表III。測試管II上裝有溫度傳感器V，測試管I上裝有溫度傳感器VI，換熱裝置的外端 裝有保溫材料。蒸發(fā)冷卻裝置通過制冷劑管道與制冷機組連接?？刂蒲b置分別連接所有的水泵，組合閥，流量計，溫度傳感器，壓力表，電加熱器。本實用新型的有益效果是1.由人工檢測改為全自動檢測，降低了勞動強度，節(jié)約了檢測成本；2.采用全自動檢測控制，提高了檢測精度與效率；3.采用全封閉的檢測系統(tǒng)，不存在任何泄露，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求；4.被檢測的換熱裝置外端附有保溫材料，確保冷熱沖擊的實際情況；5.運行簡便、靈活，檢測時不需人在現(xiàn)場；6.能準(zhǔn)確分析換熱裝置是否滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求及材料損傷的程度，找出制造工 藝上的缺陷，預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命，為設(shè)計制造合格的產(chǎn)品提供可靠的依據(jù)。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本實 施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的 保護(hù)范圍。如圖1所示，本實用新型的冷熱交變沖擊試驗裝置主要包括連接管道I 1，溫度傳 感器I 2，高溫穩(wěn)壓裝置3，壓力表I 4，連接管道II 5，溫度傳感器II 6，流量計I 7，壓力表II8，連接管道1119，高溫水泵10，連接管道IV 11，調(diào)功器12，電加熱裝置13，連接管道V 14， 組合閥進(jìn)口 I 15，組合閥出口 I 16，組合閥出口 II 17，組合閥本體I 18，組合閥出口III19， 組合閥進(jìn)口 II 20，連接管道VI21，低溫水泵22，連接管道ΥΠ 23，壓力表IIIM，流量計II 25， 溫度傳感器III沈，低溫穩(wěn)壓裝置27，連接管道VDI28，壓力表IV四，溫度傳感器IV 30，連接管 道VI 31，制冷機組32，蒸發(fā)冷卻裝置33，溫度傳感器V 34，換熱裝置35，低溫液旁通管36， 溫度傳感器VI 37，測試管I 38，連接管道ΥΠ 39，組合閥出口IV 40，組合閥進(jìn)口III41，組合閥 進(jìn)口IV 42，組合閥本體II 43，組合閥進(jìn)口 V 44，組合閥出口 V 45，測試管II 46，保溫材料 47，高溫液旁通管48，控制裝置49。高溫穩(wěn)壓裝置3的上端裝有壓力表I 4，高溫穩(wěn)壓裝置3的上、下底部分別與連接 管道II 5與連接管道I 1連接，連接管道II 5上裝有溫度傳感器II 6，連接管道I 1上裝有 溫度傳感器I 2，其上端與流量計I 7連接，流量計I 7的另一端連接管道III 9，連接管道III9上裝有壓力表II 8，連接管道III 9的上端與高溫水泵10連接，高溫水泵10的另一端與 電加熱裝置13連接，電加熱裝置13上裝有調(diào)功器12，電加熱裝置13的另一端與組合閥進(jìn) 口 I 15連接，組合閥進(jìn)口 I 15與組合閥本體I 18做成一體，組合閥本體I 18的另一端為組合閥進(jìn)口 II 20。組合閥出口 I 16通過高溫液旁通管48與組合閥進(jìn)口 V 44連接。組合閥出口 II 17通過測試管II 46與換熱裝置35連接，測試管II 46上裝有溫度 傳感器V 34，換熱裝置35的外端裝有保溫材料47，換熱裝置35的另一端通過測試管I 38 與組合閥進(jìn)口IV 42連接，測試管I 38上裝有溫度傳感器VI 37。組合閥出口III 19通過低溫液旁通管36與組合閥進(jìn)口III 41連接。組合閥進(jìn)口 III41，組合閥進(jìn)口 IV 42，組合閥進(jìn)口 V 44，組合閥出口 IV 40，組合閥出 口 V 44都與組合閥本體II 43做成一體。組合閥本體I 18上分別有組合閥出口 I 16，組合閥出口 II 17，組合閥出口III 19， 組合閥進(jìn)口 I 15與組合閥進(jìn)口 II 20。組合閥出口 V 44通過連接管道I 1與高溫穩(wěn)壓裝置3連接。組合閥出口IV 40通過連接管道ΥΠ 39與蒸發(fā)冷卻裝置27連接，蒸發(fā)冷卻裝置33 通過制冷劑管道與制冷機組32連接，蒸發(fā)冷卻裝置33的另一端通過連接管道VI 31與低溫 穩(wěn)壓裝置27連接，連接管道VI 31上裝有溫度傳感器IV 30，低溫穩(wěn)壓裝置27的上端裝有壓 力表IV四。低溫穩(wěn)壓裝置27的上部與連接管道VDI 28連接，連接管道VDI 23上裝有溫度傳感器 111 ，其另一端與流量計II 25連接，流量計II 25的另一端上接有連接管道Vn 23，連接管道 W 23上裝有壓力表III 24,連接管道ΥΠ 23的另一端與低溫水泵22連接，低溫水泵22的另一 端與組合閥進(jìn)口 II 20連接。本實用新型的工作過程為試驗分為兩個階段，即預(yù)熱和預(yù)冷階段及試驗階段。預(yù)熱和預(yù)冷階段啟動控制裝置49，設(shè)定高溫系統(tǒng)及低溫系統(tǒng)的溫度值、試驗周期及每一個周期的 時間，然后就同時進(jìn)行預(yù)熱和預(yù)冷。兩個系統(tǒng)回路中流動的介質(zhì)為在水中摻混一定比例 防凍液的液體，打開組合閥進(jìn)口 I 15、組合閥出口 I 16及組合閥進(jìn)口 V 44、組合閥出口 V 45，啟動高溫水泵10，通過高溫液旁通管48進(jìn)行閉路循環(huán)運行；與此同時打開組合閥進(jìn) 口 II 20、組合閥進(jìn)口III 19及組合閥進(jìn)口III 41、組合閥出口IV 40，啟動低溫水泵22，通過低 溫液旁通管36進(jìn)行閉路循環(huán)運行；當(dāng)兩個系統(tǒng)中流動的液體溫度達(dá)到設(shè)定值后進(jìn)入冷熱 交變沖擊試驗。試驗階段在預(yù)冷預(yù)熱的基礎(chǔ)上，關(guān)閉組合閥出口 I 16、組合閥進(jìn)口 V 44、組合閥出口III 19、 組合閥進(jìn)口 II 20、組合閥出口IV 40及組合閥進(jìn)口III 41，打開組合閥出口 II 17及組合閥進(jìn) 口IV 42，啟動高溫水泵，進(jìn)行一個周期的熱沖擊試驗。通過被測換熱裝置35進(jìn)口處溫度傳 感器V 34返回信號給調(diào)功器12，由調(diào)功器12控制電加熱器13，使熱沖擊試驗過程中流動 介質(zhì)的溫度恒定在一定的精度范圍內(nèi)。當(dāng)達(dá)到一個周期所設(shè)定的時間后，控制裝置49會 自動關(guān)閉組合閥出口 II 17、組合閥進(jìn)口 IV 42、組合閥進(jìn)口 I 15及組合閥出口 V 45，打開 組合閥出口III 19、組合閥進(jìn)口 II 20、組合閥出口IV 40及組合閥進(jìn)口III 41，進(jìn)行一個周期的 冷沖擊試驗。通過被測換熱裝置35進(jìn)口處溫度傳感器V 34返回信號給制冷機組32，制冷 機組32控制蒸發(fā)冷卻裝置33，使冷沖擊試驗過程中流動介質(zhì)的溫度恒定在一定的精度范圍內(nèi)。當(dāng)達(dá)到一個周期所設(shè)定的時間后，控制裝置49會自動關(guān)閉組合閥出口III 19、組合閥 進(jìn)口 II 20、組合閥出口IV 40及組合閥進(jìn)口III 41，再重新打開組合閥出口 II 17、組合閥進(jìn)口 IV 42、組合閥進(jìn)口 I 15及組合閥出口 V 45，周而復(fù)始的進(jìn)行冷熱交變的沖擊試驗，直到完 成設(shè)定的周期為止。通過冷熱交變沖擊試驗裝置的檢測，能分析換熱裝置是否滿足設(shè)計標(biāo) 準(zhǔn)的要求及材料損傷的程度，找出制造工藝上的缺陷，預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，由預(yù)熱、預(yù)冷裝置，測試裝置，控制裝置組 成，預(yù)熱、預(yù)冷裝置通過組合閥本體I (18)和組合閥本體II (43)連接在一起，其特征在于所述預(yù)熱裝置包括高溫穩(wěn)壓裝置(3)，高溫水泵(10)，電加熱裝置(13)，高溫穩(wěn)壓裝置 (3) —端經(jīng)高溫水泵(10)，電加熱裝置(13)與組合閥本體I (18)上的組合閥進(jìn)口 I (15)相 連接，另一端與組合閥本體II (43)上的組合閥出口 V (45)連接，組合閥本體I (18)的組合 閥出口 I (16)與組合閥本體II (43)的組合閥進(jìn)口 V (44)之間通過高溫液旁通管(48)連 接形成預(yù)熱回路；所述預(yù)冷裝置包括低溫穩(wěn)壓裝置(27)，蒸發(fā)冷卻裝置(33)，低溫水泵(22)，低溫穩(wěn)壓 裝置(27) —端經(jīng)低溫水泵(22)與組合閥本體I (18)上的組合閥進(jìn)口 II (20)相連接，另一 端經(jīng)蒸發(fā)冷卻裝置(33)與組合閥本體II (43)上的組合閥出口IV(40)相連接，組合閥本體 I (18)的組合閥出口III(19)與組合閥本體II (43)的組合閥進(jìn)口III(41)之間通過低溫旁 通管(36)連接形成預(yù)冷回路；所述測試裝置包括測試管I (38)，測試管II (46)，測試管II (46)，測試管I (38) 一端 分別與組合閥本體I (18)上的組合閥出口 II (17)和組合閥本體II (43)上的組合閥進(jìn)口IV (42)連接，測試管I (38)和測試管II (46)另一端分別與被測換熱裝置(35) 二端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述高溫 穩(wěn)壓裝置(3)和低溫穩(wěn)壓裝置(27)兩端分別裝有溫度傳感器I (2)，溫度傳感器II (6)和溫 度傳感器III (26),溫度傳感器IV (30 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述高溫 穩(wěn)壓裝置(3)和低溫穩(wěn)壓裝置(27)均為圓柱形，在高溫穩(wěn)壓裝置(3)和低溫穩(wěn)壓裝置(27) 的上端分別裝有壓力表I (4)與壓力表IV(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述電加 熱裝置(13)上裝有調(diào)功器(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述高溫 穩(wěn)壓裝置(3)與高溫水泵(10)之間的管路上裝有流量計I (7)和壓力表II (8)，所述低溫穩(wěn) 壓裝置(27)與低溫水泵(22)之間裝有流量計II (25)和壓力表III(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述測試 管II (46)上裝有溫度傳感器V (34)，測試管I (38)上裝有溫度傳感器VI (37)，換熱裝置 (35)的外端裝有保溫材料(47)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于所述蒸發(fā) 冷卻裝置(33)通過制冷劑管道與制冷機組(32)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，其特征在于，所述控制 裝置分別連接所有的水泵，組合閥，流量計，溫度傳感器，壓力表，電加熱器。
專利摘要本實用新型涉及一種換熱裝置的冷熱交變沖擊試驗裝置，包括預(yù)熱、預(yù)冷裝置等，預(yù)熱裝置的高溫穩(wěn)壓裝置一端經(jīng)高溫水泵，電加熱裝置與組合閥本體Ⅰ上的組合閥進(jìn)口Ⅰ連接，另一端與組合閥本體Ⅱ上的組合閥出口Ⅴ連接，組合閥出口Ⅰ與組合閥進(jìn)口Ⅴ之間通過高溫液旁通管連接形成預(yù)熱回路；預(yù)冷裝置的低溫水泵，低溫穩(wěn)壓裝置一端經(jīng)低溫水泵與組合閥本體Ⅰ上的組合閥進(jìn)口Ⅱ連接，另一端經(jīng)蒸發(fā)冷卻裝置與組合閥本體Ⅱ上的組合閥出口Ⅳ相連接，組合閥出口Ⅲ與組合閥進(jìn)口Ⅲ之間通過低溫旁通管連接形成預(yù)冷回路。本實用新型能準(zhǔn)確分析換熱裝置是否滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求及材料損傷的程度，找出制造工藝上的缺陷，預(yù)測產(chǎn)品的使用壽命，為設(shè)計制造合格的產(chǎn)品提供可靠的依據(jù)。
文檔編號G01N3/62GK201828477SQ20102057433
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者周文鑄, 張鴻睿, 朱凱, 李楠, 梁淑君, 王文文, 童正明, 閔華, 陳華 申請人:上海理工大學(xué)