替代制冷剂流动沸腾传热实验台设计建造与探讨.pdfVIP

2009年第 37卷第 7期 流 体 机 械 73 文章编号：2009)07—O073—04 替代制冷剂流动沸腾传热实验台设计建造与探讨 陈常念 ，韩吉 田，邵 莉 (山东大学 ，山东济南 250061) 摘 要： 以RI34a为流动工质，设计并建造了流动沸腾传热实验台，从原理设计到调试运行作了详细介绍，并探讨了用 材与焊接 、密封与保温 、特殊加工与制作以及附件布置等环节的流体与机械相关技术问题。该实验台可作为两相流动和 沸腾传热特性以及流体模化技术实验研究平台。 关键词： 替代制冷剂；R134a；沸腾传热；实验台 中图分类号： TB61 文献标识码 ： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2009．07．017 DesignofFlow BoilingHeatTransferExperimentSystem UsingAlternative RefrigerantasW orkingFluid CHEN Chang—nian，HAN Ji—tian，SHAO Li (ShandongUniversity，Jinan250061，China) Abstract： A flow boilingheattransferexperimentplatform wasdesigned andbuiltusingalternativererfigerantRI34aas—the workingfluid．Itcanbeusedforinvestigationontwo—phaseflowandboilingheattransfercharacteristicsandfluid—to—fluidmodel— ingofcriticalheatflux．Someproblemsconcerningthematerials，welding，sealing，thermalinsulation，specialmachiningand accessoriesarediscussedindetail． Keywords： alternativerefrigerant；R134a；boilingheattransfer；experimentalsystem 1 前言 沸腾传热实验台实际上是一个基于热平衡原 理实现工况稳定的闭式循环系统。如图 1所示， 氟利昂类制冷剂潜热小、运行温度和压力低， 电加热功率提供工质沸腾所需热量 Q 用于实验 ， 且其化学性质稳定、无毒、不爆炸，在两相流动沸 冷水机组提供冷量 一Q 冷却沸腾工质至所需状 腾传热实验中被广泛地作为实验工质使用…。早 态，整个系统 由泵提供循环动力。 期使用较多的是R12、R22和R1l3等CFCs类制 冷剂，后来因CFCs类制冷剂破坏大气臭氧层而被 逐渐淘汰，R134a、R32和 R152a等新型替代工质 受到了广泛关注--。。 设计并建造 以替代制冷剂为实验工质的沸腾 传热实验台，符合热工及环保要求，但实验台的密 封 、防腐问题等也需要妥善解决。本文介绍并探 图1 实验台原理示意 讨R134a沸腾传热实验台在设计、建造和调试运 实验台设计尺寸2．5m×0．8m×2．0m，总 占地 行中的诸多问题。 5m (其中稳压直流电源和冷水机组 占地2．5m ， 数据采集设备 占地0．5m )。‘具体设计及选用设 2 实验台原理与设计