CN105352994A - 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置 - Google Patents

一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105352994A
CN105352994A CN201510848946.8A CN201510848946A CN105352994A CN 105352994 A CN105352994 A CN 105352994A CN 201510848946 A CN201510848946 A CN 201510848946A CN 105352994 A CN105352994 A CN 105352994A
Authority
CN
China
Prior art keywords
venturi tube
inconduc
vapor condensation
cavitation effect
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510848946.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105352994B (zh
Inventor
张俊霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yulin University
Original Assignee
Yulin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yulin University filed Critical Yulin University
Priority to CN201510848946.8A priority Critical patent/CN105352994B/zh
Publication of CN105352994A publication Critical patent/CN105352994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105352994B publication Critical patent/CN105352994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)

Abstract

本发明公开了一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，属于冷凝换热强化的技术领域。包括蒸发器和文丘里管，蒸发器和文丘里管通过混合管相连，在混合管上设有进风管，进风管上设有空气阀；在文丘里管顶部设有进水管，在文丘里管喉部一侧设有用于采集空化现象的高速摄像机。水通过进水***从文丘里管的顶部通入，经过喉段，发生空化，然后汇集在文丘里管的底部。蒸汽和空气的混合气体被送入文丘里管中，在喉部与发生空化的水相接触发生冷凝。由于水中的空气泡使水产生漩涡和湍动，蒸汽的冷凝换热被强化。该实验装置结构紧凑，节能环保，有较好的可测性。

Description

一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置
技术领域
本发明属于冷凝换热强化的技术领域，具体涉及一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置。
背景技术
冷凝换热是许多工业换热器和民用供暖、制冷设备常用的换热方式，该换热方式存在换热效率高和换热设备小型且紧凑的优点。然而，在蒸汽冷凝换热过程中，将不可避免的混入不凝气体，不凝气体的存在是造成换热器换热性能下降的主要原因之一。此外，其他的一些工业应用将不可避免的涉及蒸汽在不凝气体中冷凝的情况，比如从荒煤气中冷凝煤焦油就属于这种情况。因此，强化含不凝气体的蒸汽冷凝效率是提高换热器换热效率的主要工作。
文丘里塔是工业部门重要的蒸汽冷凝回收设备之一，它的节能尤为重要。文丘里塔主要由收缩段、喉段和扩散段组成。蒸汽和循环冷却水从文丘里塔顶部进入，在收缩段发生直接接触冷凝，大部分蒸汽凝结，剩余蒸汽与循环冷却水一起进入喉段，并从扩散段离开。现有文丘里塔的冷凝效率仅为60％-80％，蒸汽中含有不凝气体是文丘里塔冷凝效率下降的主要原因之一，如与射流水柱接触的蒸汽中含有1％的空气能使冷凝换热系数减小约50％。因此，有效促进蒸汽在不凝气体中与下降水柱的接触冷凝是使文丘里塔节能的重要关键。在文丘里塔的喉段，由于管径变窄，压力下降，极易使得此处的水流发生空化效应，如果能够利用水流的空化效应来强化含不凝气体的蒸汽接触冷凝换热。将大大促进文丘里塔的节能环保，然而，目前鲜有对空化效应强化冷凝换热的研究。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，该实验装置结构紧凑，节能环保，有较好的可测性。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，包括蒸发器和文丘里管，蒸发器和文丘里管通过混合管相连，在混合管上设有进风管；在文丘里管顶部设有进水管，在文丘里管喉部一侧设有用于采集空化现象的高速摄像机。
在文丘里管的底部设有排水管，在该排水管上设有排水阀。
在文丘里管喉部下方一侧的管壁上设有排出管，在该排出管上设有第一排气阀。
在排出管上还依次设置第一流量计、第一压力表及第一温度计，排气阀设置在第一流量计和文丘里管之间。
在蒸发器和文丘里管相连的混气管管路上依次设置混气阀、第二温度计、第二流量计及第二压力表。
进水管的末端设有调压泵，且在文丘里管与调压泵相连的进水管管路上依次设置进水阀、第三流量计、第三压力表及第三温度计。
进风管上设有空气阀，进水管的末端设有风机，风机和空气阀之间的管路上依次设有第四温度计、第四压力表及第四流量计。
在蒸发器顶部设有排气管，排气管上设有第二排气阀；在蒸发器底部设有出水管，出水管上设有出水阀。
所述蒸发器通过电线与电源相连。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，是由蒸发器、文丘里管、进风管及进水管组成的***，水通过进水管从文丘里管的顶部通入，经过喉段，发生空化，然后汇集在文丘里管的底部。蒸发器产生的蒸汽和进风管通入的空气混合后形成混合气体，该混合气体被送入文丘里管中，在喉部与发生空化的水相接触发生冷凝。由于水中的空气泡使水产生漩涡和湍动，蒸汽的冷凝换热被强化，在文丘里管喉部一侧设有用于采集空化现象的高速摄像机，能够记录下空化现象的强弱，本实验装置结构紧凑，节能环保，有较好的可测性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1为电源；2为电线；3为蒸发器；4为排气管；5为第二排气阀；6为风机；7为进风管；8为第四温度计；9为第四压力表；10为第四流量计；11为空气阀；12为混气管；13为混气阀；14为第二温度计；15为第二流量计；16为第二压力表；17为进水阀；18为第三流量计；19为第三压力表；20为第三温度计；21为进水管；22为调压泵；23为第一温度计；24为第一压力表；25为第一流量剂；26为第一排气阀；27为文丘里管；28为排水阀；29为排水管；30为高速摄像机；31为出水管；32为出水阀；33为排出管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明的采用空化效应强化蒸汽冷凝的实验装置，包括蒸发器3和文丘里管27，所述蒸发器3通过电线2与电源1相连。蒸发器3和文丘里管27通过混合管12相连，在混合管12上设有进风管7，进风管7上设有空气阀11；在文丘里管27顶部设有进水管21，在文丘里管27喉部一侧设有用于采集空化现象的高速摄像机30；在文丘里管27的底部设有排水管29，在该排水管29上设有排水阀28。在文丘里管27喉部下方一侧的管壁上设有排出管33，在该排出管33上设有第一排气阀26。在蒸发器1顶部设有排气管4，排气管4上设有第二排气阀5；在蒸发器1底部设有出水管31，出水管31上设有出水阀32。
在排出管33上还依次设置第一流量计25、第一压力表24及第一温度计23，排气阀26设置在第一流量计25和文丘里管27之间。在蒸发器3和文丘里管27相连的混气管12管路上依次设置混气阀13、第二温度计14、第二流量计15及第二压力表16。进水管21的末端设有调压泵22，且在文丘里管27与调压泵22相连的进水管21管路上依次设置进水阀17、第三流量计18、第三压力表19及第三温度计20。进水管7的末端设有风机6，风机6和空气阀11之间的管路上依次设有第四温度计8、第四压力表9及第四流量计10。
本发明的采用空化效应强化蒸汽冷凝的实验装置，使用时：
工作前，将第二排气阀5和出水阀32关闭，将电源1接通，为蒸发器3通电，使蒸发器3内部的热水加热到产生蒸汽。然后，将风机6打开，外界空气被抽吸，并随同蒸汽一起被送入到文丘里管27中。与此同时，文丘里管27抽取自来水，使其以一定流速和压力被送入到文丘里管27中，从上到下喷淋在喉段中部，含不凝气体的蒸汽流和冷却水混合，直接接触发生冷凝，调节冷却水流速和喉部的直径，令冷却水在喉部发生空化，所产生的小气泡会将液流撒碎，增大蒸汽和水的接触面积，促进冷凝。在文丘里管27的右侧，设有排出管33，用于将剩余气体排出，通过测定气体的温度、压力和流量，可获得蒸汽冷凝量。通过调节文丘里管喉段尺寸和流体介质的参数，可促成文丘里管喉段中部发生空化，空化现象的强弱可用高速摄像机进行观测。

Claims (9)

1.一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，包括蒸发器(3)和文丘里管(27)，蒸发器(3)和文丘里管(27)通过混合管(12)相连，在混合管(12)上设有进风管(7)；在文丘里管(27)顶部设有进水管(21)，在文丘里管(27)喉部一侧设有用于采集空化现象的高速摄像机(30)。
2.根据权利要求1所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，在文丘里管(27)的底部设有排水管(29)，在该排水管(29)上设有排水阀(28)。
3.根据权利要求1所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，在文丘里管(27)喉部下方一侧的管壁上设有排出管(33)，在该排出管(33)上设有第一排气阀(26)。
4.根据权利要求3所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，在排出管(33)上还依次设置第一流量计(25)、第一压力表(24)及第一温度计(23)，排气阀(26)设置在第一流量计(25)和文丘里管(27)之间。
5.根据权利要求4所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，在蒸发器(3)和文丘里管(27)相连的混气管(12)管路上依次设置混气阀(13)、第二温度计(14)、第二流量计(15)及第二压力表(16)。
6.根据权利要求5所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，进水管(21)的末端设有调压泵(22)，且在文丘里管(27)与调压泵(22)相连的进水管(21)管路上依次设置进水阀(17)、第三流量计(18)、第三压力表(19)及第三温度计(20)。
7.根据权利要求6所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，进风管(7)上设有空气阀(11)，进水管(7)的末端设有风机(6)，风机(6)和空气阀(11)之间的管路上依次设有第四温度计(8)、第四压力表(9)及第四流量计(10)。
8.根据权利要求1所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，在蒸发器(1)顶部设有排气管(4)，排气管(4)上设有第二排气阀(5)；在蒸发器(1)底部设有出水管(31)，出水管(31)上设有出水阀(32)。
9.根据权利要求1所述的采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置，其特征在于，所述蒸发器(3)通过电线(2)与电源(1)相连。
CN201510848946.8A 2015-11-27 2015-11-27 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置 Active CN105352994B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510848946.8A CN105352994B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510848946.8A CN105352994B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105352994A true CN105352994A (zh) 2016-02-24
CN105352994B CN105352994B (zh) 2018-12-07

Family

ID=55329000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510848946.8A Active CN105352994B (zh) 2015-11-27 2015-11-27 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105352994B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063932A (zh) * 2017-03-01 2017-08-18 榆林学院 一种观测文丘里管压降梯度下液滴迁移的装置
CN107986388A (zh) * 2017-12-30 2018-05-04 中国科学院声学研究所 一种水处理装置、***及水处理方法
CN109534587A (zh) * 2019-01-28 2019-03-29 山东省环境规划研究院 印染行业高盐难降解废水的综合处理***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145918A (ja) * 1994-11-21 1996-06-07 Seiko Instr Inc 湿度制御式熱分析装置
CN203551271U (zh) * 2013-10-31 2014-04-16 榆林学院 一种不凝气体引流率实验测试装置
CN104329951A (zh) * 2014-10-29 2015-02-04 榆林学院 一种利用不凝气体逸流强化水平管外冷凝换热的装置
CN104501615A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 榆林学院 一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置
CN205157478U (zh) * 2015-11-27 2016-04-13 榆林学院 一种采用空化效应强化蒸汽冷凝的实验装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08145918A (ja) * 1994-11-21 1996-06-07 Seiko Instr Inc 湿度制御式熱分析装置
CN203551271U (zh) * 2013-10-31 2014-04-16 榆林学院 一种不凝气体引流率实验测试装置
CN104329951A (zh) * 2014-10-29 2015-02-04 榆林学院 一种利用不凝气体逸流强化水平管外冷凝换热的装置
CN104501615A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 榆林学院 一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置
CN205157478U (zh) * 2015-11-27 2016-04-13 榆林学院 一种采用空化效应强化蒸汽冷凝的实验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈壮志 等: ""文丘里管反应器空化泡的动力学特性"", 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 *
王常斌 等: ""文丘里管水力空化现象的CFD模拟"", 《管道技术与设备》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063932A (zh) * 2017-03-01 2017-08-18 榆林学院 一种观测文丘里管压降梯度下液滴迁移的装置
CN107986388A (zh) * 2017-12-30 2018-05-04 中国科学院声学研究所 一种水处理装置、***及水处理方法
CN107986388B (zh) * 2017-12-30 2023-07-07 中国科学院声学研究所 一种水处理装置、***及水处理方法
CN109534587A (zh) * 2019-01-28 2019-03-29 山东省环境规划研究院 印染行业高盐难降解废水的综合处理***
CN109534587B (zh) * 2019-01-28 2023-08-29 山东省生态环境规划研究院 印染行业高盐难降解废水的综合处理***

Also Published As

Publication number Publication date
CN105352994B (zh) 2018-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104132481B (zh) 烟气源热泵热水***和低温烟气余热回收利用方法
CN101693230B (zh) 涂布机热回收利用节能装置
CN106679462A (zh) 一种卧式壳管式冷凝器
CN205157478U (zh) 一种采用空化效应强化蒸汽冷凝的实验装置
CN105352994A (zh) 一种采用空化效应强化含不凝气体的蒸汽冷凝实验装置
CN109855151A (zh) 一种利用吸收式热泵结合真空闪蒸的地热供暖***
CN204359159U (zh) 一种卧式冷凝换热器
CN204345685U (zh) 直燃机烟气余热回收装置
CN207975999U (zh) 便于维修的蒸发式冷凝器
CN206369369U (zh) 一种新型的涡流管冰箱***
CN208279557U (zh) 一种焦炉三通桥管换热器装置
CN203964695U (zh) 中间排液式冷凝装置
CN201129867Y (zh) 烟气冷凝式燃气热水器
CN202692762U (zh) 一种低阻力降的蒸发式冷却装置
CN107478071B (zh) 一种冷却塔冷凝消雾集水***
CN206019078U (zh) 板片蒸发式冷凝器
CN210773522U (zh) 一种顺流式蒸发凝汽器
CN104481569B (zh) 屋顶式矿井乏风专用蒸发器
CN203501830U (zh) 一种冷凝器
CN106152843A (zh) 低温蒸汽余热回收装置
CN105091403B (zh) 发电机组综合节水节能***
CN202032791U (zh) 一种回收低压蒸汽余热的吸收式热泵蒸发器结构
CN203249507U (zh) 低温烟气余热回收装置
CN102230751A (zh) 一种真空蒸发降温装置
CN207797457U (zh) 一种自驱动的湿热废气全热深度回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant