Measuring equipment for testing tube heat exchangers

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F25%3A10260422" target="_blank" >RIV/61989100:27230/25:10260422 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/61989100:27730/25:10260422

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Měřící stand pro testování trubkových výměníků tepla

Original language description

Stand bude použit k ověření výstupů CFD analýz testováním vyrobených modelů výměníků. Na základě naměřených dat bude verifikován návrh výměníku a provedena optimalizace jeho parametrů. Stand se skládá z hlavní části, kterou je zkušební nádoba, uvnitř které se nachází prostor pro osazení testovaného trubkového výměníku a topné těleso, které simuluje tepelný zdroj, ze kterého se má odebírat teplo. Zkušební nádoba je navržena tak aby svými rozměry a vzdáleností topného tělesa od testovaného výměníku tepla simulovala prostředí uvnitř distribučního olejového transformátoru. Jako pracovní teplonosné médium uvnitř zkušební nádoby je použitý transformátorový olej. Zkušební nádoba je po výšce osazena čtyřmi snímači teploty Pt100 s rozestupem 200 mm od sebe pro účely sledování teploty v různých výškách prostoru zkušební nádoby a řízení topného tělesa. Zkušební nádoba je potrubím propojena s expanzní nádobou, která slouží k vyrovnávání teplotní expanze transformátorového oleje. Další důležitou částí je okruh odvodu tepla z testovaného trubkového výměníku, který se skládá z teplotně odolného plastového a kovového potrubí, čerpadla, které vytváří oběh teplonosného média, kterým je rovněž transformátorový olej, přes testovaný výměník, snímače tlaku a teploty osazené na vstupu a výstupu z testovaného výměníku tepla, objemový průtokoměr pro měření protečeného množství a deskového výměníku tepla pro simulaci využití odebíraného tepla testovaným trubkovým výměníkem. Okruh odvodu tepla je potrubím propojen s další expanzní nádobou, která slouží k vyrovnávání teplotní expanze transformátorového oleje v okruhu. Deskový výměník tepla zabezpečuje odvod a maření tepla pomocí vodního chladícího okruhu. Vodní chladící okruh je sestaven ze vstupního plastového potrubí pro přívod studené vody, které je osazeno průtokoměrem pro měření průtočného objemu vody a dvou snímačů teploty Pt100, které jsou osazeny na vstupu a výstupu deskového výměníku tepla. Za měřením teploty na výstupu z deskového výměníku tepla následuje výstupní plastové potrubí pro odvod ohřáté vody. Poslední důležitou nedílnou částí je elektrický rozvaděč a systém Simatic s vizualizací, který zabezpečuje sběr dat a řízení zkušebního procesu, testovacích teplot, průtoku teplonosného média a propočet odebíraného tepelného výkonu.

Czech name

Měřící stand pro testování trubkových výměníků tepla

Czech description

Stand bude použit k ověření výstupů CFD analýz testováním vyrobených modelů výměníků. Na základě naměřených dat bude verifikován návrh výměníku a provedena optimalizace jeho parametrů. Stand se skládá z hlavní části, kterou je zkušební nádoba, uvnitř které se nachází prostor pro osazení testovaného trubkového výměníku a topné těleso, které simuluje tepelný zdroj, ze kterého se má odebírat teplo. Zkušební nádoba je navržena tak aby svými rozměry a vzdáleností topného tělesa od testovaného výměníku tepla simulovala prostředí uvnitř distribučního olejového transformátoru. Jako pracovní teplonosné médium uvnitř zkušební nádoby je použitý transformátorový olej. Zkušební nádoba je po výšce osazena čtyřmi snímači teploty Pt100 s rozestupem 200 mm od sebe pro účely sledování teploty v různých výškách prostoru zkušební nádoby a řízení topného tělesa. Zkušební nádoba je potrubím propojena s expanzní nádobou, která slouží k vyrovnávání teplotní expanze transformátorového oleje. Další důležitou částí je okruh odvodu tepla z testovaného trubkového výměníku, který se skládá z teplotně odolného plastového a kovového potrubí, čerpadla, které vytváří oběh teplonosného média, kterým je rovněž transformátorový olej, přes testovaný výměník, snímače tlaku a teploty osazené na vstupu a výstupu z testovaného výměníku tepla, objemový průtokoměr pro měření protečeného množství a deskového výměníku tepla pro simulaci využití odebíraného tepla testovaným trubkovým výměníkem. Okruh odvodu tepla je potrubím propojen s další expanzní nádobou, která slouží k vyrovnávání teplotní expanze transformátorového oleje v okruhu. Deskový výměník tepla zabezpečuje odvod a maření tepla pomocí vodního chladícího okruhu. Vodní chladící okruh je sestaven ze vstupního plastového potrubí pro přívod studené vody, které je osazeno průtokoměrem pro měření průtočného objemu vody a dvou snímačů teploty Pt100, které jsou osazeny na vstupu a výstupu deskového výměníku tepla. Za měřením teploty na výstupu z deskového výměníku tepla následuje výstupní plastové potrubí pro odvod ohřáté vody. Poslední důležitou nedílnou částí je elektrický rozvaděč a systém Simatic s vizualizací, který zabezpečuje sběr dat a řízení zkušebního procesu, testovacích teplot, průtoku teplonosného média a propočet odebíraného tepelného výkonu.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20303 - Thermodynamics

Project

<a href="/en/project/TS01020130" target="_blank" >TS01020130: Research and development of small tube heat exchanger design for integration into machinery devices</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

083/17-12-2025_F

Numerical identification

083/17-12-2025_F

Technical parameters

Zkušební nádoba vyrobena z nerezové oceli AISI304 o celkovém vnitřním objemu 33,5 litrů s šířkou podstavy 214 mm, délkou podstavy 384 mm a výškou 780 mm má na horním víku prostupový otvor, pro osazení testovaného trubkového výměníku tepla o průměru 128 mm a upevňovacími šrouby s roztečným průměrem 170 mm. Dále je na horním víku prostupový otvor pro topné těleso o velikosti 150 x 20 mm s uchycením pomocí upevňovacích šroubů. Osová vzdálenost obou prostupů je 165 mm. Topné těleso pro přímí ohřev transformátorového oleje s nízkým zatížením povrchu 2 W/cm2 má celkový topný výkon tělesa 1800 W a může dosáhnout maximální teplotu ohřevu do 90 °C a je napájeno napětím 230 V. Olejové čerpadlo s příkonem motoru 0,37 kW a napájením 230 V, které slouží k vytvoření průtoku přes výměníky tepla s maximálním čerpacím výkonem 60 l/min, dosahuje maximální výtlak 30 metrů. Deskový výměník tepla s rozměry délky 315 mm, šířky 73 mm a hloubky 35 mm obsahující 12 desek má celkovou teplosměnnou plochou 0,276 m2 a je vyroben z nerezové oceli AISI316L. Pro snímání teploty jsou použity snímače Pt100 s délkou měřícího stonku 160 mm pro zkušební nádobu a s délkou měřícího stonku 50 mm pro měření teploty na vstupech a výstupech trubkového i deskového výměníku tepla. Pro snímání tlaku na vstupu a výstupu trubkového výměníku tepla jsou použity snímače tlaku s kovovou membránou a měřícím rozsahem 0-160 kPa. Pro měření průtoku oleje v okruhu odvodu tepla je použitý objemový průtokoměr pro viskózní kapaliny s měřícím rozsahem 150 – 1500 l/hod. Pro průtok chladící vody v chladícím okruhu je použitý indukční průtokoměr s měřícím rozsahem 2,4 – 600 l/hod. Pro instalaci elektrických součástí a systému Simatic je použitý ocelový rozvaděč o rozměrech 600 x 600 mm a hloubce 230 mm.

Economical parameters

Možné komerční využití ze strany VŠB-TUO a spoluvlastníka Elte,s.r.o. při provádění komerčních testů trubkových výměníků na laboratorním zkušebním standu.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita, Fakulta strojní a ELTE Holding, a.s.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—