CN102966524A - 制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于制冷压缩机性能测试技术领域，具体涉及一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置。本测试装置的工作循环如下：压缩机排出的高温高压气态制冷剂进入油分离器，经油分离器出来的制冷剂分为两部分，一部分制冷剂经第一调节阀进入气体冷却器；另一部分制冷剂依次经过冷凝器、储液器和过冷器变为过冷液体后再分为两路，其中一路经第二调节阀进入气体冷却器，另外一路则进入降低吸气过热度管路；经降低吸气过热度管路流出的雾化制冷剂与从气体冷却器出来的低压过热气体进行混合，形成低过热度气体，最后进入压缩机以完成整个循环。本发明具有结构简单、操作灵活、成本低、响应速度快、节约能源等诸多优点。
Description
技术领域
本发明属于制冷压缩机性能测试技术领域，具体涉及一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置。
背景技术
随着制冷空调技术的发展和社会的进步，制冷压缩机均需通过试验装置对其性能进行测试和评价。
目前，对大、中型制冷压缩机及机组进行性能测试所依据的标准主要是GB/T 5773-2004《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》和GB/T 19410-2003《螺杆式制冷剂压缩机》；吸气管路流量计法是大、中型制冷压缩机性能测试中最常用的方法，由于受到吸气管路中介质物性状态的制约，当前采用气环法的制冷压缩机性能测试方法一般都规定了较高的压缩机吸气过热度（至少在8℃以上），以使得压缩机吸气管路中的流动介质完全处于过热状态，从而保证吸气管路上气体体积流量计测量的准确性。随着离心式制冷压缩机在制冷空调领域的发展以及满液式蒸发器对低过热度（也即通常过热度不超过2℃）压缩机的要求，原来的测试方法已经不能继续适应下去，而制冷压缩机在低吸气过热状态下的性能测试也一直都是本领域的重点和难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，本测试装置能够较好地实现制冷压缩机在低吸气过热状态下的性能测试，结构简单，调节速度快且成本较低。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，包括压缩机，还包括与压缩机的出口相连接的油分离器，其特征在于：
所述油分离器通过气态制冷剂管路与气体冷却器相连通，所述气态制 冷剂管路上设置有第一调节阀，所述气体冷却器的出口与压缩机的入口相连通；
所述油分离器还通过液态制冷剂管路与气体冷却器相连通，所述液态制冷剂管路自油分离器一侧至气体冷却器一侧依次串联有冷凝器、储液器、过冷器、干燥过滤器和第二调节阀；
本测试装置中还设置有降低吸气过热度管路，所述降低吸气过热度管路的进口端设置在液态制冷剂管路的自冷凝器出口至气体冷却器入口之间的管路上，降低吸气过热度管路的出口端设置在自气体冷却器出口至压缩机入口之间的管路上；
自降低吸气过热度管路流出的制冷剂与自气体冷却器出口流出的制冷剂相混合后形成使压缩机处于正常工况的低过热度气体，所述低过热度气体进入压缩机并完成制冷剂循环。
本制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置还可以通过以下方式得以进一步实现：
优选的，所述降低吸气过热度管路自其进口端至其出口端依次设置有第三调节阀和使液态制冷剂转变为雾态制冷剂的雾化装置。
进一步的，所述降低吸气过热度管路的进口端设置在冷凝器或过冷器的出口管路上。
作为本发明的另一种进一步的优选方案，所述降低吸气过热度管路自第三调节阀处至降低吸气过热度管路的出口端之间设置有多根彼此并联的支管，任意一根支管上沿制冷剂的流动方向均设置有截止阀和雾化装置。
优选的，所述压缩机的进口处设置有第一压力温度测点，所述第一压力温度测点的信号输出端与第一控制装置的输入端相连，第一控制装置的输出端与第三调节阀的电动控制机构相连。
优选的，所述气体冷却器的出口处设置有第五压力温度测点，所述第五压力温度测点的信号输出端与第二控制装置的输入端相连，第二控制装置的输出端与第二调节阀的电动控制机构相连。
进一步的，所述第三调节阀处至降低吸气过热度管路进口端之间的管路上设置有第三流量计。
作为本发明的优选方案，所述自压缩机至油分离器之间的管路上依次设置有第二压力温度测点和第二电动球阀；
所述气态制冷剂管路与液态制冷剂管路相交后再接入气体冷却器；
所述气态制冷剂管路上自油分离器至第一调节阀之间的管路上设置有第三压力温度测点；
所述气态制冷剂管路上自油分离器至第一调节阀之间的管路上设置有第三压力温度测点；
所述液态制冷剂管路上自干燥过滤器至第二调节阀之间的管路上依次设置有电磁阀、第一流量计和第四压力温度测点；。
所述自气体冷却器出口处的第五压力温度测点至压缩机入口处的第一压力温度测点之间的管路上，依次设置有第二流量计和第一电动球阀；所述雾化装置的出口设置在自第二流量计至第一电动球阀之间的连接管路上。
本发明和现有技术相比具有以下有益效果：
1）、本测试装置的工作循环如下：压缩机排出的高温、高压的气态制冷剂首先进入油分离器，经油分离器出来的制冷剂流体分为两部分，一部分制冷剂蒸汽直接经过第一调节阀进入气体冷却器；另一部分制冷剂蒸汽则进入冷凝器内放热，然后依次经储液器和过冷器的再冷作用变为过冷液体后再分为两路，其中一路经第二调节阀进入气体冷却器，另外一路则进入降低吸气过热度管路；进入气体冷却器的两股制冷剂在气体冷却器内进行传热、传质，最后变成过热度较高的低压制冷剂流出；而进入降低吸气过热度管路的制冷剂在经过第三调节阀节流以及雾化装置雾化后，与从气体冷却器出来的低压、过热气体进行混合，形成满足制冷压缩机工作条件的低过热度气体，最后进入压缩机以完成整个循环。
2）、本发明中在降低吸气过热度管路中设置有用于节流的第三调节阀， 并在压缩机的进口管路上设置有第一压力温度测点，第一压力温度测点用于测量并调节压缩机吸气口处的过热度，第一压力温度测点将测量得到的压力温度值反馈给第一控制装置，第一控制装置则通过第三调节阀上的电动控制机构实时控制第三调节阀的开度以控制液态制冷剂的流量，雾化装置则将液态制冷剂转变为雾态制冷剂，则由雾化装置处喷出的雾态制冷剂与从气体冷却器出来的低压、过热气体进行混合，从而形成满足制冷压缩机工作条件的低过热度气体。
本发明利用第一压力温度测点向第一控制装置实时反馈信号，并实时调节第三调节阀的开度，从而使本发明具有反应灵敏、动作快速的特点，减小了实验运行的时间，大大降低了能源消耗。
3）、本发明在所述气体冷却器的出口处设置有第五压力温度测点，所述第五压力温度测点的信号输出端与第二控制装置的输入端相连，第二控制装置的输出端与第二调节阀的电动控制机构相连。
第五压力温度测点向第二控制装置实施反馈压力温度信号以使得气体冷却器出口处的制冷剂维持较高的过热度，这种设置方式使得气体冷却器中只需维持较少量的制冷剂即可，减小了系统中制冷剂的充注量，降低了用户的成本，并使得系统因制冷剂泄露而带来的损失降到最低。
4）、本发明在降低吸气过热度管路的末端装设有雾化装置，雾化装置将液态制冷剂转变为雾态制冷剂，从而可以有效增大汽、液制冷剂在管道内的换热效果，保证气体冷却器出口处的过热制冷剂气体与从雾化装置出来的雾态制冷剂进行充分混合，并实现均匀换热。
5）、本发明还在自第三调节阀处至降低吸气过热度管路的出口端之间设置有多根彼此并联的支管，任意一根支管上沿制冷剂的流动方向均设置有截止阀和雾化装置。这种结构优点在于：在降低吸气过热度管路所流经流量较小时，通过控制截止阀的启闭来控制支管的启闭数量，从而依然可以保证流经雾化装置的液态制冷剂的流速满足要求，进而确保最佳的雾化效果。
6）、经过实验检验，本发明具有良好的技术效果，同时本发明具有结构简单、操作灵活、成本低、响应速度快、节约能源等诸多优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的另一种结构示意图。
图中标记的含义如下：
1—第一电动球阀 2—第一压力温度测点 3—压缩机
4—第二压力温度测点 5—第二电动球阀 6—油分离器
7—第一调节阀 8—第三压力温度测点 9—冷凝器
10—储液器 11—过冷器 12—干燥过滤器 13—电磁阀
14—第一流量计 15—第四压力温度测点 16—第二调节阀
17—气体冷却器 18—第三流量计 19—第五压力温度测点
20—第三调节阀 21—第二流量计 22—截止阀
23—雾化装置 24—第一控制装置 25—第二控制装置
具体实施方式
如图1所示，一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，包括压缩机3，还包括与压缩机3的出口相连接的油分离器6；
所述油分离器6通过气态制冷剂管路A与气体冷却器17相连通，所述气态制冷剂管路A上设置有第一调节阀7，所述气体冷却器17的出口与压缩机3的入口相连通；
所述油分离器6还通过液态制冷剂管路B与气体冷却器17相连通，所述液态制冷剂管路B自油分离器6一侧至气体冷却器17一侧依次串联有冷凝器9、储液器10、过冷器11、干燥过滤器12和第二调节阀16；
本测试装置中还设置有降低吸气过热度管路C，所述降低吸气过热度管路C的进口端设置在液态制冷剂管路B的自冷凝器9出口至气体冷却器17入口之间的管路上，降低吸气过热度管路C的出口端设置在自气体冷却器17出口至压缩机3入口之间的管路上；
自降低吸气过热度管路C流出的制冷剂与自气体冷却器17出口流出的制冷剂相混合后形成使压缩机3处于正常工况的低过热度气体，所述低过热度气体进入压缩机3并完成制冷剂循环。
优选的，所述降低吸气过热度管路C自其进口端至其出口端依次设置有第三调节阀20和使液态制冷剂转变为雾态制冷剂的雾化装置23。
进一步的，所述降低吸气过热度管路C的进口端设置在冷凝器9或过冷器11的出口管路上。
作为本发明的另一种进一步的优选方案，如图2所示，所述降低吸气过热度管路C自第三调节阀20处至降低吸气过热度管路C的出口端之间设置有多根彼此并联的支管，任意一根支管上沿制冷剂的流动方向均设置有截止阀22和雾化装置23。
优选的，所述压缩机3的进口处设置有第一压力温度测点2，所述第一压力温度测点2的信号输出端与第一控制装置24的输入端相连，第一控制装置24的输出端与第三调节阀20的电动控制机构相连。
优选的，所述气体冷却器17的出口处设置有第五压力温度测点19，所述第五压力温度测点19的信号输出端与第二控制装置25的输入端相连，第二控制装置25的输出端与第二调节阀16的电动控制机构相连。
进一步的，所述第三调节阀20处至降低吸气过热度管路C进口端之间的管路上设置有第三流量计18。
作为本发明的优选方案，所述自压缩机3至油分离器6之间的管路上依次设置有第二压力温度测点4和第二电动球阀5；
所述气态制冷剂管路A与液态制冷剂管路B相交后再接入气体冷却器17；
所述气态制冷剂管路A上自油分离器6至第一调节阀7之间的管路上设置有第三压力温度测点8；
所述气态制冷剂管路A上自油分离器6至第一调节阀7之间的管路上设置有第三压力温度测点8；
所述液态制冷剂管路B上自干燥过滤器12至第二调节阀16之间的管路上依次设置有电磁阀13、第一流量计14和第四压力温度测点15；。
所述自气体冷却器17出口处的第五压力温度测点19至压缩机3入口处的第一压力温度测点2之间的管路上，依次设置有第二流量计21和第一电动球阀1；所述雾化装置23的出口设置在自第二流量计21至第一电动球阀1之间的连接管路上。
下面结合图1、2对本发明的工作过程做进一步的说明：
参见图1，制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置用降低吸气过热度管路C包括沿制冷剂流动方向依次串接的第三流量计18、第三调节阀20、截止阀22和雾化装置23；降低吸气过热度管路C的入口位于9过冷器11之后的管路上；降低吸气过热度管路C的出口位于压缩机吸气管路上第二流量计21也即气体流量计与压缩机3的吸气口之间。
压缩机3的进口端设有第二压力温度测点2，气体冷却器17的出口端设置有第五压力温度测点19，第五压力温度测点19在第二控制装置25也即Pid仪表2的作用下实时反馈控制第二调节阀16的开度，保证气体冷却器17出口处的制冷剂为过热度较高的低压状态；第二压力温度测点2则在第一控制装置24也即Pid仪表1的作用下实时反馈控制第三调节阀20的开度，雾化装置23处喷出的雾化制冷剂将从气体冷却器17出来的过热度较高的低压制冷剂进一步等压降温，以满足压缩机对低过热度制冷剂的要求。
图2中设置有多个彼此并联的截止阀和雾化装置，以满足当降低吸气过热度管路中制冷剂流量较小时的需求。
雾化装置的具体结构可参见现有技术。
以R134a制冷剂在蒸发压力为326KPa（对应的露点温度为3℃）为例，简单说明循环流程中五个压力温度测点的状态参数以及有无降低吸气过热度管路对过热度的影响，五个压力温度测点的状态参数如表1所示。
表1 循环流程中五个压力温度测点的状态参数
由表1中的数据可知，本发明具有良好的技术效果，同时本发明具有结构简单、操作灵活、成本低、响应速度快、节约能源等诸多优点。
Claims (8)
1.一种制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，包括压缩机（3），还包括与压缩机（3）的出口相连接的油分离器（6），其特征在于：
所述油分离器（6）通过气态制冷剂管路（A）与气体冷却器（17）相连通，所述气态制冷剂管路（A）上设置有第一调节阀（7），所述气体冷却器（17）的出口与压缩机（3）的入口相连通；
所述油分离器（6）还通过液态制冷剂管路（B）与气体冷却器（17）相连通，所述液态制冷剂管路（B）自油分离器（6）一侧至气体冷却器（17）一侧依次串联有冷凝器（9）、储液器（10）、过冷器（11）、干燥过滤器（12）和第二调节阀（16）；
本测试装置中还设置有降低吸气过热度管路（C），所述降低吸气过热度管路（C）的进口端设置在液态制冷剂管路（B）的自冷凝器（9）出口至气体冷却器（17）入口之间的管路上，降低吸气过热度管路（C）的出口端设置在自气体冷却器（17）出口至压缩机（3）入口之间的管路上；
自降低吸气过热度管路（C）流出的制冷剂与自气体冷却器（17）出口流出的制冷剂相混合后形成使压缩机（3）处于正常工况的低过热度气体，所述低过热度气体进入压缩机（3）并完成制冷剂循环。
2.根据权利要求1所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述降低吸气过热度管路（C）自其进口端至其出口端依次设置有第三调节阀（20）和使液态制冷剂转变为雾态制冷剂的雾化装置（23）。
3.根据权利要求2所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述降低吸气过热度管路（C）的进口端设置在冷凝器（9）或过冷器（11）的出口管路上。
4.根据权利要求2所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述降低吸气过热度管路（C）自第三调节阀（20）处至降低吸气过热度管路（C）的出口端之间设置有多根彼此并联的支管，任意一根支管上沿制冷剂的流动方向均设置有截止阀（22）和雾化装置（23）。
5.根据权利要求2或3或4所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述压缩机（3）的进口处设置有第一压力温度测点（2），所述第一压力温度测点（2）的信号输出端与第一控制装置（24）的输入端相连，第一控制装置（24）的输出端与第三调节阀（20）的电动控制机构相连。
6.根据权利要求5所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述气体冷却器（17）的出口处设置有第五压力温度测点（19），所述第五压力温度测点（19）的信号输出端与第二控制装置（25）的输入端相连，第二控制装置（25）的输出端与第二调节阀（16）的电动控制机构相连。
7.根据权利要求6所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述第三调节阀（20）处至降低吸气过热度管路（C）进口端之间的管路上设置有第三流量计（18）。
8.根据权利要求7所述的制冷压缩机低吸气过热度性能测试装置，其特征在于：所述自压缩机（3）至油分离器（6）之间的管路上依次设置有第二压力温度测点（4）和第二电动球阀（5）；
所述气态制冷剂管路（A）与液态制冷剂管路（B）相交后再接入气体冷却器（17）；
所述气态制冷剂管路（A）上自油分离器（6）至第一调节阀（7）之间的管路上设置有第三压力温度测点（8）；
所述气态制冷剂管路（A）上自油分离器（6）至第一调节阀（7）之间的管路上设置有第三压力温度测点（8）；
所述液态制冷剂管路（B）上自干燥过滤器（12）至第二调节阀（16）之间的管路上依次设置有电磁阀（13）、第一流量计（14）和第四压力温度测点（15）；。
所述自气体冷却器（17）出口处的第五压力温度测点（19）至压缩机（3）入口处的第一压力温度测点（2）之间的管路上，依次设置有第二流量计（21）和第一电动球阀（1）；所述雾化装置（23）的出口设置在自第二流量计（21）至第一电动球阀（1）之间的连接管路上。
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