本发明涉及热疲劳实验，尤其是一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置。
背景技术：
1、板翅式换热器是一种高效的换热设备，其结构包括隔板、封条和翅片等组件，通过钎焊等粘接工艺制成，具有体积小、重量轻、传热效率高、强度高、耐久性好和可处理两种以上介质的优点，因此在石油、化工、天然气加工等行业得到广泛应用；板翅式换热器在燃气轮机系统中应用尤为突出，不仅可用于降低燃气轮机高压压缩机进口温度，提高燃气轮机在高温条件下的出力；还可用于回收燃气轮机尾气热量，提高压缩机出口温度，进而提高燃气轮机的运行效率，并为燃气轮机的安全、稳定运行提供有力支持。
2、由于工作时间、交变负荷、季节、气候等因素的影响，燃气轮机的板翅式换热器经常处于冷热交替、高压应力负荷下工作；这种工作环境下，换热器材料内部因变形受阻而产生的热应力也会反复变化，叠加压应力作用，经过长期反复多次的周期循环，就会产生疲劳失效，最终导致换热器的泄露；为了解决这一问题，需要对板翅式换热器进行热疲劳实验，以研究其失效机理。
3、存在问题是：由于板翅式换热器结构复杂，钎焊处多，流道狭小，隔板间存在压差，很难有效进行单一热疲劳实验，同时常用的微波、电阻炉，圆形感应线圈等加热方式也很难均匀加热板翅式结构，因此相关的用于板翅式换热器热疲劳实验的装置设计很少，另外，热疲劳实验大多基于常压设计，并未考虑压应力负荷对板翅式结构热疲劳的叠加影响，从而导致热疲劳实验与实际工况有较大出入。
技术实现思路
1、本申请针对上述现有技术中的缺点，提供一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，本发明通过加热箱内与板翅两侧平行的两组电磁感应线圈组，可将板翅式样品均匀快速地加热到高温；通过常压和高压空气系统，能更准确地在压应力状态下模拟板翅式换热器冷热交变，从而使实验结果更符合实际工况，并可同时启动两个空气冷却系统，实现样品的快速冷却，缩短热疲劳试验周期；同时通过本发明进行实验可在样品内外压差的允许范围内具有普适性，并适用于不同的加热速度、最高温度、冷却速度和最低温度。
2、本发明所采用的技术方案如下：
3、一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其包括：
4、工作台，作用于为样品热疲劳实验平台；
5、加热箱14，其可转动设置在工作台1上，加热箱14的内部两侧设置有电磁感应加热装置，并连接加热电源141，用于对板翅胞元样品144进行加热；
6、左右对称的一对夹具设置在加热箱14的箱体上，所述夹具上设置有两个第一接头142，箱体上还包括两个与第一接头142呈90°夹角设置的第二接头143；
7、常压空气系统，其能够连接于第一接头或第二接头中的一组接头上；
8、高压空气系统，其能够连接于第一接头或第二接头中的一组接头上；
9、摄像机，其设置加热箱的箱体上，用于实时监控板翅胞元样品因加热冷却产生的形体变化和表面热疲劳损伤；
10、控制系统，其连接于常压空气系统、高压空气系统及加热箱上的温度与压力检测件，用于设定参数以及控制各元件工作。
11、进一步地，所述工作台内部设置有内置热电偶，所述第一接头和第二接头均包括进口接头和出口接头，所述加热箱通过一个可转动底盘转动设置在工作台上。
12、进一步地，所述常压空气系统包括一个鼓风机，所述鼓风机至板翅胞元样品路径上依次设置有常压质量流量计、第一常压调节阀、常压冷却器、第二常压调节阀、常压入口压力表、常压入口热电偶、常压出口热电偶以及常压出口压力表。
13、进一步地，所述高压空气系统包括一个空气压缩机，所述空气压缩机至板翅胞元样品路径上依次设置有储气罐、高压质量流量计、第一高压调节阀、高压冷却器、第二高压调节阀、高压入口压力表、高压入口热电偶、高压出口热电偶、高压出口压力表。
14、进一步地，还包括设置在高压空气系统路径上的高压旁路系统，所述高压旁路系统包括一个设置在储气罐和高压质量流量计路径上的旁路调节阀，所述旁路调节阀与高压质量流量计之间设置有一个支路连接的旁通阀。
15、进一步地，常压空气系统的路径末端设置有常压系统背压阀。
16、进一步地，所述高压空气系统的路径末端设置有高压系统背压阀。
17、进一步地，所述控制系统根据常压入口压力表、常压出口压力表的监测值，动态调节常压系统背压阀的开度。
18、进一步地，所述控制系统根据高压入口压力表、高压出口压力表的监测值，动态调节高压系统背压阀的开度。
19、进一步地，所述控制系统根据内置热电偶的监测值来动态调节加热源的功率。
20、本发明的有益效果如下：
21、相对现有技术而言，本发明通过加热箱内与板翅两侧平行的两组电磁感应线圈组，可将板翅式样品均匀快速地加热到高温；通过常压和高压空气系统，能更准确地在压应力状态下模拟板翅式换热器冷热交变，从而使实验结果更符合实际工况，并可同时启动两个空气冷却系统，实现样品的快速冷却，缩短热疲劳试验周期；同时通过本发明进行实验可在样品内外压差的允许范围内具有普适性。
1.一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：包括：
2.如权利要求1所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述工作台（1）内部设置有内置热电偶（10），所述第一接头（142）和第二接头（143）均包括进口接头和出口接头，所述加热箱（14）通过一个可转动底盘（145）转动设置在工作台（1）上。
3.如权利要求1所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述常压空气系统包括一个鼓风机（2），所述鼓风机（2）至板翅胞元样品(144)路径上依次设置有常压质量流量计（3）、第一常压调节阀（4）、常压冷却器（5）、第二常压调节阀（6）、常压入口压力表（7）、常压入口热电偶（8）、常压出口热电偶（9）以及常压出口压力表（12）。
4.如权利要求1所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述高压空气系统包括一个空气压缩机（15），所述空气压缩机（15）至板翅胞元样品(144)路径上依次设置有储气罐（16）、高压质量流量计（19）、第一高压调节阀（20）、高压冷却器（21）、第二高压调节阀（22）、高压入口压力表（23）、高压入口热电偶（24）、高压出口热电偶（25）、高压出口压力表（26）。
5.如权利要求4所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：还包括设置在高压空气系统路径上的高压旁路系统，所述高压旁路系统包括一个设置在储气罐（16）和高压质量流量计（19）路径上的旁路调节阀（17），所述旁路调节阀（17）与高压质量流量计（19）之间设置有一个支路连接的旁通阀（18）。
6.如权利要求3所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：常压空气系统的路径末端设置有常压系统背压阀（13）。
7.如权利要求4所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述高压空气系统的路径末端设置有高压系统背压阀（27）。
8.如权利要求6所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述控制系统（28）根据常压入口压力表（7）、常压出口压力表（12）的监测值，动态调节常压系统背压阀（13）的开度。
9.如权利要求7所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述控制系统（28）根据高压入口压力表（23）、高压出口压力表（26）的监测值，动态调节高压系统背压阀（27）的开度。
10.如权利要求2所述的一种可变压的板翅式换热器热疲劳实验装置，其特征在于：所述控制系统（28）根据内置热电偶（10）的监测值来动态调节加热源的功率。
