CN101718271B - 部分相变制冷压缩机热工性能测试方法 - Google Patents

部分相变制冷压缩机热工性能测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种部分相变制冷压缩机热工性能测试方法，制冷压缩机出口的高温高压气体经过降温环节降温，得到高压液体，高压液体经节流降压环节进一步被冷却成低压低温的两相流体，两相流体经过气液分离/充注环节后，分离出的气体进入压缩机入口，如果压缩机入口气体参数满足压缩机测试要求值，则由过冷度和过热度通过制冷工质的压-焓图计算出制冷压缩机的性能参数；如果不满足，则通过调节降温环节和节流降压环节参数，直至制冷压缩机的入口参数满足测试要求。本发明测试方法流程简单，调节方便，采用部件少，成本低。

Description

部分相变制冷压缩机热工性能测试方法
技术领域
本发明属于制冷压缩机热工性能测量技术领域。具体涉及部分相变制冷压缩机热工性能测试方法。
背景技术
制冷压缩机是蒸气压缩制冷装置的核心部件。为了获得压缩机的性能参数，需对其进行热工性能测试。对于制冷压缩机的热工性能测试方法，ISO917-1987推荐的测试方法很多，如第二制冷剂量热器法、满液式制冷剂量热器法、干式制冷剂量热器法、吸气管道的制冷剂气体流量计法、制冷剂液体流量计法、水冷冷凝器量热器法、制冷剂气体冷却法和压缩机排气管道量热器法。但这些测试方法所含部件多，成本高。
发明内容
本发明目的在于提出一种全封式较小制冷量(≤20kW)制冷压缩机的经济可靠的热工性能测试方法-部分相变制冷压缩机热工性能测试方法。通过一定的方法使回路中的制冷工质(R134a、RC318或其它绿色环保工质)发生部分相变，从而通过制冷工质的压-焓图获得制冷压缩机在给定的蒸发温度和冷凝温度条件下的热工性能(制冷量、定熵效率、压缩功和性能系数COP等参数)的方法。
本发明的部分相变制冷压缩机热工性能测试方法
具体为：制冷压缩机出口的高温高压制冷剂气体经过降温和节流降压两个环节被冷却成低压低温的两相流体，之后经过气液分离/充注环节后进入制冷压缩机入口。如果进入制冷压缩机的制冷剂参数(温度和压力)满足压缩机测试性能的参数要求值，则由过冷度和过热度通过制冷工质的压-焓图计算出制冷压缩机的性能参数。如果不满足，则调节冷凝器中冷却水的阀门和膨胀阀的开度，直至制冷压缩机的入口参数满足测试要求。
基于上述的测试方法，本发明还提供一种测试装装置，包括冷凝器、膨胀阀和气液分离/充注装置。压缩机出口高温高压制冷剂气体依次经过冷凝器、膨胀阀和气液分离/充注装置，得到满足压缩机入口要求的气体参数，从而可以进行压缩机的性能测试。
本发明的优点在于：本发明测试方法流程简单，调节方便。采用部件少，成本低。
附图说明
图1是本发明测试方法流程图；
图2是本发明测试装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的部分相变制冷压缩机热工性能测试方法进行详细说明。
如图1所示的是本发明提供的测试方法流程图，所述的方法具体通过如下步骤实现：
步骤一、降温环节降温；
制冷压缩机出口的高温高压过热气体，经过降温环节冷却成高压液态。降温环节可采用冷凝器实现。冷凝器可采用冷却水冷却，冷却水的流量和冷却温度可通过阀门开度调节。
步骤二、节流降压；
步骤一中形成的高压液态工质经节流降压环节进一步降压和降温变为低压两相流体，节流降压环节可通过手动或自动膨胀阀实现。所述的低压两相流体为气态和液态两相。
步骤三、气液分离和充注。
通过气液分离/充注环节保证进入制冷压缩机的制冷工质为制冷压缩机入口所需的制冷工质状态。两相流体经过气液分离/充注装置，液体存储在装置内，气体进入被测压缩机。如果压缩机入口气体的参数(压力和温度)满足压缩机性能测试要求值，则由过冷度和过热度通过制冷工质的压-焓图计算出制冷压缩机的性能参数。如果不满足，则调节冷凝器中冷却水的阀门和膨胀阀的开度，直至制冷压缩机的入口参数满足测试要求。
实施例
应用本发明提供的测试方法对某全封离心制冷压缩机1进行了测试，制冷工质为RC318。压缩机1蒸发温度为5℃，冷凝温度为55℃，制冷压缩机1驱动后的入口参数为压力P3＝0.156MPa、温度为T3＝10℃。如图2所示，经压缩机1压缩后，成为高压高温气体进入降温环节的冷凝器2冷却，冷凝器2中的冷却水将高压高温气体冷却为高压液体，冷却后的高压液体出口压力P1＝0.739MPa、温度为T1＝50℃，高压液体经节流降压环节的膨胀阀3进行降压处理，使其压力为P2＝0.156Mpa的低压两相流体，该低压两相流体经过气液分离/充注装置4，后为压力P3＝0.156MPa、温度为T3＝10℃的低温低压气体输出至压缩机1，其中两相流体中的液体存储在气液分离/充注装置4中。如果此时的低温低压气体满足压缩机1入口测试要求，则可以记录该参数进行压缩机1的热工性能测试计算，如果不满足测试要求，则需要调整冷凝器2中冷却水的阀门和膨胀阀3的开度，直到管路内气体满足压缩机1入口气体参数要求。管路中制冷工质运行稳定后测得压缩机1出口参数为：压力P0＝0.739MPa、温度为T0＝57.6℃。由过冷和过热度为5℃，RC318压-焓图计算得到该型制冷压缩机1的性能参数为：制冷量为15kW、定熵效率为53.2％、性能系数COP为2.1。
上述的性能测试过程中，还可以在冷凝器2和膨胀阀3之间设置视液镜5，监测冷凝器2出口是否有液态出现，如果没有液体出现则调整调节阀门7的开度，增加冷凝器2中冷却水的流量，加强冷却；在气液分离/充注装置4和制冷压缩机1之间设置视液镜6，用于监测管路中是否为气态。

Claims (6)

1.部分相变制冷压缩机热工性能测试方法，其特征在于：制冷压缩机出口的高温高压气体经过降温环节降温，得到高压液体，高压液体经节流降压环节进一步被冷却成低压低温的两相流体，两相流体经过气液分离/充注环节后，分离出的气体进入压缩机入口，如果压缩机入口气体参数满足压缩机测试要求值，则由过冷度和过热度通过制冷工质的压-焓图计算出制冷压缩机的性能参数；如果不满足，则通过调节降温环节和节流降压环节参数，直至制冷压缩机的入口参数满足测试要求。
2.根据权利要求1所述的部分相变制冷压缩机热工性能测试方法，其特征在于：所述的降温环节采用冷凝器实现，冷凝器中通冷却水实现降温。
3.根据权利要求1所述的部分相变制冷压缩机热工性能测试方法，其特征在于：所述的节流降压环节通过手动或自动膨胀阀实现。
4.根据权利要求1所述的部分相变制冷压缩机热工性能测试方法，其特征在于：所述的气液分离/充注环节采用气液分离/充注装置实现，两相流体中的液体留在了气液分离/充注装置中，只有气体通过该气液分离/充注装置进入压缩机入口。
5.一种实现权利要求1所述的测试方法的测试装置，其特征在于：该装置包括冷凝器、膨胀阀和气液分离/充注装置，压缩机出口高温高压制冷剂气体依次经过冷凝器、膨胀阀和气液分离/充注装置，得到满足压缩机入口要求的气体参数，从而可以进行压缩机的性能测试。
6.根据权利要求5所述的一种实现权利要求1所述的测试方法的测试装置，其特征在于：在所述的冷凝器和膨胀阀之间设置视液镜，监测冷凝器出口是否有液态出现；在气液分离/充注装置和制冷压缩机之间设置视液镜，用于监视管路中的气体状态。
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