专利名称：换热装置的冷热交变冲击试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲击试验装置，尤其是一种针对各种不同材质所制造成的换 热装置，进行冷热交变冲击试验后，分析是否符合产品设计标准及预测产品的使用寿命的 检测装置。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，高效利用能源越来越引起人类的重视，特别在化工行 业对废热的利用，通过换热装置进行热量交换获取废热所提供的能量是工业及日常生活中 最常见的一种现象，不同的换热过程需要不同的换热装置。各种换热装置的设计制造是经 过相关热交换理论的设计计算及试验验证来完成的，但无法预测换热装置的使用寿命和保 证换热装置的质量。因此制造商只能在产品的制造工艺及材料上加大投入，提高换热装置 的保险系数以提升产品质量，致使制造成本增加。通过冷热交变冲击试验装置的检测，能分 析换热装置是否满足设计标准的要求及材料损伤的程度，找出制造工艺上的缺陷，预测产 品的使用寿命。发明内容本实用新型要解决的技术问题是检测换热装置材料损伤程度及预测使用寿命， 而提供的一种冷热交变冲击试验装置。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种换热装置的冷热交变冲击 试验装置，由预热、预冷装置，测试装置，控制装置组成，预热、预冷装置通过组合阀本体I 和组合阀本体II连接在一起，其特点是预热装置包括高温稳压装置，高温水泵，电加热装置，高温稳压装置一端经高温水 泵，电加热装置与组合阀本体I上的组合阀进口 I相连接，另一端与组合阀本体II上的组 合阀出口 V连接，组合阀本体I的组合阀出口 I与组合阀本体II的组合阀进口 V之间通过 高温液旁通管连接形成预热回路；预冷装置包括低温稳压装置，蒸发冷却装置，低温水泵，低温稳压装置一端经低温 水泵与组合阀本体I上的组合阀进口 II相连接，另一端经蒸发冷却装置与组合阀本体II上 的组合阀出口IV相连接，组合阀本体I的组合阀出口III与组合阀本体II的组合阀进口III之 间通过低温旁通管连接形成预冷回路；测试装置包括测试管I，测试管II，测试管II，测试管I 一端分别与组合阀本体I 上的组合阀出口 II和组合阀本体II上的组合阀进口IV连接，测试管I和测试管II另一端分 别与被测换热装置二端连接；高温稳压装置和低温稳压装置两端分别装有温度传感器I，温度传感器II和温度 传感器III，温度传感器IV。高温稳压装置和低温稳压装置均为圆柱形，在高温稳压装置和低温稳压装置的上 端分别装有压力表I与压力表IV。3[0010]电加热装置上装有调功器。高温稳压装置与高温水泵之间的管路上装有流量计I和压力表II，所述低温稳压 装置与低温水泵之间装有流量计II和压力表III。测试管II上装有温度传感器V，测试管I上装有温度传感器VI，换热装置的外端 装有保温材料。蒸发冷却装置通过制冷剂管道与制冷机组连接。控制装置分别连接所有的水泵，组合阀，流量计，温度传感器，压力表，电加热器。本实用新型的有益效果是1.由人工检测改为全自动检测，降低了劳动强度，节约了检测成本；2.采用全自动检测控制，提高了检测精度与效率；3.采用全封闭的检测系统，不存在任何泄露，达到环境保护的要求；4.被检测的换热装置外端附有保温材料，确保冷热冲击的实际情况；5.运行简便、灵活，检测时不需人在现场；6.能准确分析换热装置是否满足设计标准的要求及材料损伤的程度，找出制造工 艺上的缺陷，预测产品的使用寿命，为设计制造合格的产品提供可靠的依据。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的结构和工作原理做进一步的详细描述，但本实 施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的 保护范围。如图1所示，本实用新型的冷热交变冲击试验装置主要包括连接管道I 1，温度传 感器I 2，高温稳压装置3，压力表I 4，连接管道II 5，温度传感器II 6，流量计I 7，压力表II8，连接管道1119，高温水泵10，连接管道IV 11，调功器12，电加热装置13，连接管道V 14， 组合阀进口 I 15，组合阀出口 I 16，组合阀出口 II 17，组合阀本体I 18，组合阀出口III19， 组合阀进口 II 20，连接管道VI21，低温水泵22，连接管道ΥΠ 23，压力表IIIM，流量计II 25， 温度传感器III沈，低温稳压装置27，连接管道VDI28，压力表IV四，温度传感器IV 30，连接管 道VI 31，制冷机组32，蒸发冷却装置33，温度传感器V 34，换热装置35，低温液旁通管36， 温度传感器VI 37，测试管I 38，连接管道ΥΠ 39，组合阀出口IV 40，组合阀进口III41，组合阀 进口IV 42，组合阀本体II 43，组合阀进口 V 44，组合阀出口 V 45，测试管II 46，保温材料 47，高温液旁通管48，控制装置49。高温稳压装置3的上端装有压力表I 4，高温稳压装置3的上、下底部分别与连接 管道II 5与连接管道I 1连接，连接管道II 5上装有温度传感器II 6，连接管道I 1上装有 温度传感器I 2，其上端与流量计I 7连接，流量计I 7的另一端连接管道III 9，连接管道III9上装有压力表II 8，连接管道III 9的上端与高温水泵10连接，高温水泵10的另一端与 电加热装置13连接，电加热装置13上装有调功器12，电加热装置13的另一端与组合阀进 口 I 15连接，组合阀进口 I 15与组合阀本体I 18做成一体，组合阀本体I 18的另一端为组合阀进口 II 20。组合阀出口 I 16通过高温液旁通管48与组合阀进口 V 44连接。组合阀出口 II 17通过测试管II 46与换热装置35连接，测试管II 46上装有温度 传感器V 34，换热装置35的外端装有保温材料47，换热装置35的另一端通过测试管I 38 与组合阀进口IV 42连接，测试管I 38上装有温度传感器VI 37。组合阀出口III 19通过低温液旁通管36与组合阀进口III 41连接。组合阀进口 III41，组合阀进口 IV 42，组合阀进口 V 44，组合阀出口 IV 40，组合阀出 口 V 44都与组合阀本体II 43做成一体。组合阀本体I 18上分别有组合阀出口 I 16，组合阀出口 II 17，组合阀出口III 19， 组合阀进口 I 15与组合阀进口 II 20。组合阀出口 V 44通过连接管道I 1与高温稳压装置3连接。组合阀出口IV 40通过连接管道ΥΠ 39与蒸发冷却装置27连接，蒸发冷却装置33 通过制冷剂管道与制冷机组32连接，蒸发冷却装置33的另一端通过连接管道VI 31与低温 稳压装置27连接，连接管道VI 31上装有温度传感器IV 30，低温稳压装置27的上端装有压 力表IV四。低温稳压装置27的上部与连接管道VDI 28连接，连接管道VDI 23上装有温度传感器 111 ，其另一端与流量计II 25连接，流量计II 25的另一端上接有连接管道Vn 23，连接管道 W 23上装有压力表III 24,连接管道ΥΠ 23的另一端与低温水泵22连接，低温水泵22的另一 端与组合阀进口 II 20连接。本实用新型的工作过程为试验分为两个阶段，即预热和预冷阶段及试验阶段。预热和预冷阶段启动控制装置49，设定高温系统及低温系统的温度值、试验周期及每一个周期的 时间，然后就同时进行预热和预冷。两个系统回路中流动的介质为在水中掺混一定比例 防冻液的液体，打开组合阀进口 I 15、组合阀出口 I 16及组合阀进口 V 44、组合阀出口 V 45，启动高温水泵10，通过高温液旁通管48进行闭路循环运行；与此同时打开组合阀进 口 II 20、组合阀进口III 19及组合阀进口III 41、组合阀出口IV 40，启动低温水泵22，通过低 温液旁通管36进行闭路循环运行；当两个系统中流动的液体温度达到设定值后进入冷热 交变冲击试验。试验阶段在预冷预热的基础上，关闭组合阀出口 I 16、组合阀进口 V 44、组合阀出口III 19、 组合阀进口 II 20、组合阀出口IV 40及组合阀进口III 41，打开组合阀出口 II 17及组合阀进 口IV 42，启动高温水泵，进行一个周期的热冲击试验。通过被测换热装置35进口处温度传 感器V 34返回信号给调功器12，由调功器12控制电加热器13，使热冲击试验过程中流动 介质的温度恒定在一定的精度范围内。当达到一个周期所设定的时间后，控制装置49会 自动关闭组合阀出口 II 17、组合阀进口 IV 42、组合阀进口 I 15及组合阀出口 V 45，打开 组合阀出口III 19、组合阀进口 II 20、组合阀出口IV 40及组合阀进口III 41，进行一个周期的 冷冲击试验。通过被测换热装置35进口处温度传感器V 34返回信号给制冷机组32，制冷 机组32控制蒸发冷却装置33，使冷冲击试验过程中流动介质的温度恒定在一定的精度范围内。当达到一个周期所设定的时间后，控制装置49会自动关闭组合阀出口III 19、组合阀 进口 II 20、组合阀出口IV 40及组合阀进口III 41，再重新打开组合阀出口 II 17、组合阀进口 IV 42、组合阀进口 I 15及组合阀出口 V 45，周而复始的进行冷热交变的冲击试验，直到完 成设定的周期为止。通过冷热交变冲击试验装置的检测，能分析换热装置是否满足设计标 准的要求及材料损伤的程度，找出制造工艺上的缺陷，预测产品的使用寿命。
权利要求1.一种换热装置的冷热交变冲击试验装置，由预热、预冷装置，测试装置，控制装置组 成，预热、预冷装置通过组合阀本体I (18)和组合阀本体II (43)连接在一起，其特征在于所述预热装置包括高温稳压装置(3)，高温水泵(10)，电加热装置(13)，高温稳压装置 (3) —端经高温水泵(10)，电加热装置(13)与组合阀本体I (18)上的组合阀进口 I (15)相 连接，另一端与组合阀本体II (43)上的组合阀出口 V (45)连接，组合阀本体I (18)的组合 阀出口 I (16)与组合阀本体II (43)的组合阀进口 V (44)之间通过高温液旁通管(48)连 接形成预热回路；所述预冷装置包括低温稳压装置(27)，蒸发冷却装置(33)，低温水泵(22)，低温稳压 装置(27) —端经低温水泵(22)与组合阀本体I (18)上的组合阀进口 II (20)相连接，另一 端经蒸发冷却装置(33)与组合阀本体II (43)上的组合阀出口IV(40)相连接，组合阀本体 I (18)的组合阀出口III(19)与组合阀本体II (43)的组合阀进口III(41)之间通过低温旁 通管(36)连接形成预冷回路；所述测试装置包括测试管I (38)，测试管II (46)，测试管II (46)，测试管I (38) 一端 分别与组合阀本体I (18)上的组合阀出口 II (17)和组合阀本体II (43)上的组合阀进口IV (42)连接，测试管I (38)和测试管II (46)另一端分别与被测换热装置(35) 二端连接。
2.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述高温 稳压装置(3)和低温稳压装置(27)两端分别装有温度传感器I (2)，温度传感器II (6)和温 度传感器III (26),温度传感器IV (30 )。
3.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述高温 稳压装置(3)和低温稳压装置(27)均为圆柱形，在高温稳压装置(3)和低温稳压装置(27) 的上端分别装有压力表I (4)与压力表IV(29)。
4.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述电加 热装置(13)上装有调功器(12)。
5.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述高温 稳压装置(3)与高温水泵(10)之间的管路上装有流量计I (7)和压力表II (8)，所述低温稳 压装置(27)与低温水泵(22)之间装有流量计II (25)和压力表III(24)。
6.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述测试 管II (46)上装有温度传感器V (34)，测试管I (38)上装有温度传感器VI (37)，换热装置 (35)的外端装有保温材料(47)。
7.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于所述蒸发 冷却装置(33)通过制冷剂管道与制冷机组(32)连接。
8.根据权利要求1所述的换热装置的冷热交变冲击试验装置，其特征在于，所述控制 装置分别连接所有的水泵，组合阀，流量计，温度传感器，压力表，电加热器。
专利摘要本实用新型涉及一种换热装置的冷热交变冲击试验装置，包括预热、预冷装置等，预热装置的高温稳压装置一端经高温水泵，电加热装置与组合阀本体Ⅰ上的组合阀进口Ⅰ连接，另一端与组合阀本体Ⅱ上的组合阀出口Ⅴ连接，组合阀出口Ⅰ与组合阀进口Ⅴ之间通过高温液旁通管连接形成预热回路；预冷装置的低温水泵，低温稳压装置一端经低温水泵与组合阀本体Ⅰ上的组合阀进口Ⅱ连接，另一端经蒸发冷却装置与组合阀本体Ⅱ上的组合阀出口Ⅳ相连接，组合阀出口Ⅲ与组合阀进口Ⅲ之间通过低温旁通管连接形成预冷回路。本实用新型能准确分析换热装置是否满足设计标准的要求及材料损伤的程度，找出制造工艺上的缺陷，预测产品的使用寿命，为设计制造合格的产品提供可靠的依据。
文档编号G01N3/62GK201828477SQ20102057433
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者周文铸, 张鸿睿, 朱凯, 李楠, 梁淑君, 王文文, 童正明, 闵华, 陈华 申请人:上海理工大学