具有自然循环冷却能力的试验装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921858612.9 (22)申请日 2019.10.31 (73)专利权人 上海雷奎流体科技有限公司 地址 201517 上海市金山区吕巷镇溪南路 86号31幢3580室 (72)发明人 周媛莉李军 (51)Int.Cl. G01D 21/00(2006.01) G01D 11/00(2006.01) F25D 31/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种具有自然循环冷却能力的试验装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种具有自然循环冷却 能力的试验装置， 要。

2、解决的是现有现有水槽试验 方法电加热元件功率受限的问题。 本产品包括水 槽和供水管， 所述水槽的一侧连接有溢流管， 溢 流管通过排水管与排水沟相连， 供水管的一端延 伸至水槽中， 水槽的上端和水槽的下端通过下降 管相连通。 本产品采用了下降管， 利用自然循环 增大了水槽中水的流速， 可以增加电加热元件可 以实现的最大加热功率， 使用效果好； 本产品利 用浮球阀设计实现了自动补水， 避免了人工补水 的麻烦； 本产品在水槽顶部采用锥形开口， 为蒸 汽水发生分离提供更大的分离表面积， 从而提高 了分离能力。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 210774130 U 2020.06.16 C。

3、N 210774130 U 1.一种具有自然循环冷却能力的试验装置， 包括水槽 （4） 和供水管 （1） ， 所述水槽 （4） 的 一侧连接有溢流管 （2） ， 溢流管 （2） 通过排水管与排水沟相连， 供水管 （1） 的一端延伸至水槽 （4） 中， 其特征在于， 水槽 （4） 的上端和水槽 （4） 的下端通过下降管 （5） 相连通。 2.根据权利要求1所述的具有自然循环冷却能力的试验装置， 其特征在于， 所述供水管 （1） 上设置有开关 （7） 。 3.根据权利要求1所述的具有自然循环冷却能力的试验装置， 其特征在于， 所述水槽 （4） 中安装有浮球阀 （6） 。 4.根据权利要求1所述的具。

4、有自然循环冷却能力的试验装置， 其特征在于， 所述水槽 （4） 的上端为锥形。 5.根据权利要求1或4所述的具有自然循环冷却能力的试验装置， 其特征在于， 所述水 槽 （4） 采用不锈钢材料制作。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210774130 U 2 一种具有自然循环冷却能力的试验装置 技术领域 0001 本实用新型涉及电加热元件性能试验领域， 具体是一种具有自然循环冷却能力的 试验装置。 背景技术 0002 电加热元件在进行性能试验时， 针对应用的目的， 应进行不同加热功率下的试验。 此时， 需要对加热元件外表面进行冷却， 以及时带走电加热元件产生的热量。 传统采用的水 槽冷却方法是。

5、将一个装水的管子竖直放置， 然后将电加热元件插入其中。 当电加热元件通 电以后， 电能转换为热能， 并加热管子中的水， 水被加热并发生沸腾， 所产生的蒸汽排到大 气环境。 有些时候采用卧式放置的水槽， 并将电加热元件横向放置其中， 仅将接电的部位漏 在空气中。 然后通电加热水， 释放出蒸汽进入大气环境。 0003 这种方法中电加热元件是通过沸腾传热的方式， 将热量从加热元件壁面传递给 水， 并通过水的相变产生蒸汽的方法， 实现了热量的最终带走。 由于水的蒸发焓大， 理论上， 只要水槽中的水足够， 则在一定时间内都能保证测试试验的正常进行。 沸腾传热虽然传热 系数高， 然而却存在沸腾传热危机 （。

6、DNB） 这一热工水力限值。 沸腾传热危机的大小与电加热 元件外表面水的流速大小有关， 在相同的温度情况下， 流速越高， 该限值越大。 因此采用水 槽的方法进行测试， 由于水的流速低， 无有组织之流动， 能够进行的最大功率试验就受到限 制。 为此， 人们开展了相关方面的研究， 目的是为了提高这种类型试验装置的最大功率限 值。 发明内容 0004 本实用新型实施例的目的在于提供一种具有自然循环冷却能力的试验装置， 以解 决上述背景技术中提出的问题。 0005 为实现上述目的， 本实用新型实施例提供如下技术方案： 0006 一种具有自然循环冷却能力的试验装置， 包括水槽和供水管， 所述水槽的一侧连。

7、 接有溢流管， 溢流管通过排水管与排水沟相连， 供水管的一端延伸至水槽中， 水槽的上端和 水槽的下端通过下降管相连通， 将电加热元件插入水槽并接好供电， 然后打开供水管， 给水 槽充水， 当液位达到设定高度， 关闭供水管。 然后给电加热元件供电， 水槽中的水在受热沸 腾后， 产生蒸汽， 从而导致水槽中的汽水混合物密度降低。 此时下降管中的水不含蒸汽， 因 此密度大于水槽中汽水混合物的密度， 从而在下降管和水槽之间产生一个液柱压力差， 不 断推动水从下降管进入水槽下部， 而加热后的汽水混合物上行到水槽上部开口进行汽水分 离以后， 又从下降管回到水槽下部， 利用自然循环， 可以在没有泵的情况下， 。

8、建立水槽中的 水有序的向上流动， 从而可以提高加热元件表面的沸腾传热危机 （DNB） 限值。 0007 作为本实用新型实施例进一步的方案： 水槽中安装有浮球阀， 可以自动控制供水 管的开启， 实现自动补水。 0008 作为本实用新型实施例进一步的方案： 水槽的上端为锥形， 可以为蒸汽水发生分 说明书 1/3 页 3 CN 210774130 U 3 离提供更大的分离表面积， 从而提高了分离能力。 0009 作为本实用新型实施例进一步的方案： 水槽采用不锈钢材料制作， 价格低廉， 加工 方便。 0010 与现有技术相比， 本实用新型实施例的有益效果是： 0011 本产品采用了下降管， 利用自然循。

9、环增大了水槽中水的流速， 可以增加电加热元 件可以实现的最大加热功率， 使用效果好； 0012 本产品利用浮球阀设计实现了自动补水， 避免了人工补水的麻烦； 0013 本产品在水槽顶部采用锥形开口， 为蒸汽水发生分离提供更大的分离表面积， 从 而提高了分离能力。 附图说明 0014 图1为具有自然循环冷却能力的试验装置的结构示意图。 0015 其中： 1-供水管， 2-溢流管， 3-电加热元件， 4-水槽， 5-下降管， 6-浮球阀， 7-开关。 具体实施方式 0016 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。 0017 实施例1 0018 一种具有自然循环冷却能力的试验装置。

10、， 包括水槽4和供水管1， 所述水槽4的一侧 连接有溢流管2， 溢流管2通过排水管与排水沟相连， 供水管1的一端延伸至水槽4中， 水槽4 的上端和水槽4的下端通过下降管5相连通， 将电加热元件插入水槽4并接好供电， 然后打开 供水管1， 给水槽4充水， 当液位达到设定高度， 关闭供水管1。 然后给电加热元件供电， 水槽4 中的水在受热沸腾后， 产生蒸汽， 从而导致水槽4中的汽水混合物密度降低。 此时下降管5中 的水不含蒸汽， 因此密度大于水槽4中汽水混合物的密度， 从而在下降管5和水槽4之间产生 一个液柱压力差， 不断推动水从下降管5进入水槽4下部， 而加热后的汽水混合物上行到水 槽4上部开口。

11、进行汽水分离以后， 又从下降管5回到水槽4下部， 利用自然循环， 可以在没有 泵的情况下， 建立水槽4中的水有序的向上流动， 从而可以提高加热元件表面的沸腾传热危 机限值。 0019 为了便于控制， 供水管1上设置有开关7， 可以对供水管1进行开启、 关闭。 0020 进一步的， 水槽4中安装有浮球阀6， 可以自动控制供水管1的开启， 实现自动补水。 0021 实施例2 0022 一种具有自然循环冷却能力的试验装置， 包括水槽4和供水管1， 所述水槽4的一侧 连接有溢流管2， 溢流管2通过排水管与排水沟相连， 溢流管2可以保证液面稳定， 供水管1的 一端延伸至水槽4中， 水槽4的上端和水槽4的。

12、下端通过下降管5相连通， 将电加热元件插入 水槽4并接好供电， 然后打开供水管1， 给水槽4充水， 当液位达到设定高度， 关闭供水管1。 然 后给电加热元件供电， 水槽4中的水在受热沸腾后， 产生蒸汽， 从而导致水槽4中的汽水混合 物密度降低。 此时下降管5中的水不含蒸汽， 因此密度大于水槽4中汽水混合物的密度， 从而 在下降管5和水槽4之间产生一个液柱压力差， 不断推动水从下降管5进入水槽4下部， 而加 热后的汽水混合物上行到水槽4上部开口进行汽水分离以后， 又从下降管5回到水槽4下部， 利用自然循环， 可以在没有泵的情况下， 建立水槽4中的水有序的向上流动， 从而可以提高 说明书 2/3 。

13、页 4 CN 210774130 U 4 加热元件表面的沸腾传热危机限值。 0023 为了提高分离能力， 水槽4的上端为锥形， 可以为蒸汽水发生分离提供更大的分离 表面积， 分离更彻底、 流动更加平稳。 0024 进一步的， 水槽4采用不锈钢材料制作， 价格低廉， 加工方便。 0025 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在本 实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型 的保护范围之内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 0026 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说明书 3/3 页 5 CN 210774130 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 210774130 U 6 。