CN103257051A - 空调压缩机量热计测试台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调压缩机量热计测试台，包括制冷系统、水系统和测控系统；制冷系统包括压缩机、冷凝器、过冷器、、膨胀阀、蒸发器；冷凝器、过冷器、膨胀阀、蒸发器和压缩机依次相连接构成一个制冷循环；蒸发器置于量热器之内，所述量热器底部设置有加热器；水系统包括冷冻水系统和冷却水系统；冷冻水系统包括冷水机组、冷冻水箱、压缩机室表冷器、量热器室表冷器和过冷器；测控系统包括温度传感器、压力传感器、质量流量计、数据采集器和主控机。本发明的空调压缩机量热计测试台，具有制冷量测试范围大、结构完善，性能优越，控制精确等优点。

Description

空调压缩机量热计测试台

技术领域

本发明涉及一种空调压缩机量热计测试台。 

背景技术

随着社会经济的发展，人们对于生活品质的要求越来越高，这就极大的推动了制冷空调行业的蓬勃发展。而为了更好的迎合市场需求，实现技术水平的提升和进步，制冷空调产品的测试技术和测试装置也得到了迅速发展。作为制冷系统的核心部件，压缩机的性能测试就具有及其重要的意义。依据国家标准《GB/T 5773 容积式制冷压缩机性能试验方法》，目前应用于压缩机性能测试的方法中，首选方法为第二制冷剂量热器法，其原理是利用量热器内充注的第二制冷剂作为热交换介质，将测试的制冷系统内产生的冷量与电加热器产生的热量相互交换，当交换的冷热量达到平衡时，通过测量电加热量得出制冷量的方法。现有的利用第二制冷剂量热器法进行测试的空调压缩机性能测试台，普遍存在的问题有：1）只能适应单一工质和润滑油；2）制冷量测试范围较小，超过范围误差较大；3）测试系统能耗大。在此基础之上，为积极响应国家节能减排的号召，并积极探寻更为优化的空调压缩机性能测试台，本发明提出了一种结构更为完善，性能更为优越，控制更为精确的采用第二制冷剂量热器法进行空调压缩机性能测试的试验台。 

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种空调压缩机量热计测试台，以提高空调压缩机的制冷量测试范围和控制精确度。 

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。 

空调压缩机量热计测试台，其结构特点是，包括制冷系统、水系统和测控系统； 

所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、过冷器、膨胀阀、蒸发器和量热器；所述冷凝器、过冷器、膨胀阀、蒸发器和所述压缩机依次相连接构成一个制冷循环；所述蒸发器置于所述量热器之内，所述量热器底部设置有加热器，所述量热器内部有第二制冷剂溶液，所述加热器浸没于所述第二制冷剂溶液中；所述过冷器上设置有过冷器电加热器； 

水系统包括冷冻水系统和用于为冷凝器进行冷却降温的冷却水系统；冷冻水系统包括冷水机组、冷冻水箱、压缩机室表冷器、量热器室表冷器和过冷器；所述冷冻水箱、压缩机室表冷器、量热器室表冷器和过冷器均通过水管与所述冷水机组相连接；冷冻水箱上连接有冷冻水循环泵，所述冷冻水循环泵的输出水管与所述压缩机室表冷器、量热器室表冷器和过冷器相连接； 

所述测控系统包括温度传感器、压力传感器、质量流量计、数据采集器和主控机；所述温度传感器、压力传感器和质量流量计均与所述数据采集器相连接，所述数据采集器与所述主控机相连接。 

本发明的空调压缩机量热计测试台的结构特点也在于： 

所述量热器上设置有用于观察所述量热器内部液体液位的视液镜。 

所述冷凝器为套管式、壳管式或板式换热器。 

所述过冷器为套管式、壳管式或板式换热器。 

所述质量流量计为积算式质量流量计或指示式质量流量计。 

所述蒸发器是由一路或多路盘管并联而成。 

所述量热器为隔热压力容器。 

所述冷水机组为风冷冷水机组或水冷冷水机组。 

与已有技术相比，本发明有益效果体现在： 

本发明的空调压缩机量热计测试台，采用第二制冷剂量热器法为主测法，制冷剂液体流量计法为副测法，和现有相比制冷量测试范围较大，对空调压缩机性能进行测试的试验台，属于制冷领域。空调压缩机量热计测试台系统由主系统（制冷系统）、水系统以及测控系统三部分组成。 

本发明的空调压缩机量热计测试台，具有制冷量测试范围大、结构完善，性能优越，控制精确等优点。 

附图说明

图1为本发明的空调压缩机量热计测试台的制冷系统的原理图。 

图2为本发明的空调压缩机量热计测试台的水系统的原理图。 

图3为本发明的空调压缩机量热计测试台的测控系统的原理图。 

附图1～3中标号：1压缩机；2冷凝器；3过冷器；4质量流量计；5膨胀阀；6蒸发器； 7电加热器；8视液镜；9量热器；10冷水机组；11冷冻水箱；12压机室表冷器；13量热器室表冷器；14冷冻水循环泵；15冷冻水调节阀；16冷却水调节阀；17过冷器电加热；18数据采集器；19主控机。 

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。 

具体实施方式

参见图1～3，空调压缩机量热计测试台，包括制冷系统、水系统和测控系统。 

所述制冷系统包括压缩机1、冷凝器2、过冷器3、膨胀阀5、蒸发器6和量热器9；所述冷凝器2、过冷器3、膨胀阀5、蒸发器6和所述压缩机1依次相连接构成一个制冷循环； 所述蒸发器6置于所述量热器9之内，所述量热器9底部设置有加热器7，所述量热器9内部有第二制冷剂溶液，所述加热器7浸没于所述第二制冷剂溶液中；所述过冷器3上设置有过冷器电加热器17； 

水系统包括冷冻水系统和用于为冷凝器2进行冷却降温的冷却水系统；冷冻水系统包括冷水机组10、冷冻水箱11、压缩机室表冷器12、量热器室表冷器13和过冷器3；所述冷冻水箱11、压缩机室表冷器12、量热器室表冷器13和过冷器3均通过水管与所述冷水机组10相连接；冷冻水箱11上连接有冷冻水循环泵14，所述冷冻水循环泵14的输出水管与所述压缩机室表冷器12、量热器室表冷器13和过冷器3相连接； 

所述测控系统包括温度传感器、压力传感器、质量流量计4、数据采集器18和主控机19；所述温度传感器、压力传感器和质量流量计4均与所述数据采集器18相连接，所述数据采集器18与所述主控机19相连接。 

所述量热器9上设置有用于观察所述量热器9内部液体液位的视液镜8。 

所述冷凝器2为套管式、壳管式或板式换热器。 

所述过冷器3为套管式、壳管式或板式换热器。 

所述质量流量计4为积算式质量流量计或指示式质量流量计。 

所述蒸发器6是由一路或多路盘管并联而成。 

所述量热器9为隔热压力容器。 

所述冷水机组10为风冷冷水机组或水冷冷水机组。 

空调压缩机量热计测试台采用第二制冷剂量热器法为主测法，制冷剂液体流量计法为副测法，由主系统（制冷系统）、水系统、测控系统三部分组成。 

如图1，所述主系统即制冷系统主要包括压缩机1、冷凝器2、蒸发器6、过冷器3和膨胀阀5。蒸发器6悬置于量热器9上部，量热器9底部安装有电加热器7和视液镜8，电加热器7浸没在第二制冷剂溶液中。质量流量计4安装在过冷器3和膨胀阀5之间的液体管道上。蒸发器可以由一路或多路盘管并联而成，根据测试台需要确定，提高系统测试精度。加热器7优选为电加热器。 

如图2所示，所述水系统主要包括冷冻水系统和冷却水系统。冷却水系统主要为冷凝器2进行冷却降温。冷冻水系统由冷水机组10、冷冻水箱11、压缩机室表冷器12、量热器室表冷器13和过冷器3组成。冷水机组10制取低温冷冻水，送往冷冻水箱11，冷冻水再经由水泵14分别供至量热器室表冷器13、压缩机室表冷器12、过冷器3进行换热，保证环境工况及测试条件要求。换热之后的冷冻水回水再进入冷水机组10循环换热。冷冻水回水也可以不经冷水机组10直接回到冷冻水箱11循环换热。冷却水系统主要为冷凝器冷却降温， 保证测试工况条件，也可为水冷冷水机组提供冷源。与质量流量计4相连接的膨胀阀5有两个，其中一个膨胀阀与蒸发器相连接，另一个膨胀阀与量热器相连接。冷水机组10与冷凝器2之间相连接，所述冷凝器2上还连接有冷却水调节阀16。过冷器3上还连接有冷冻水调节阀15。 

所述测控系统主要包括温度、压力、流量和电参数等数据的检测设备和数据采集及处理系统。如图3所示，数据采集及处理系统包括七个PID调节器、数据采集器和主控机，主控机为电脑。该测试台系统结构完善，性能优越，控制精确，能够较好的满足空调压缩机的性能测试要求。质量流量计安装在过冷器和膨胀阀之间的液体管道上，用来测定制冷循环中的制冷剂液体流量。吸气温度、过冷温度、压缩机室环境温度、量热器室环境温度和冷冻水箱温度五组数据分别进入五组温度调节器，分别调节量热罐内电加热，过冷器冷冻水流量或过冷器电加热、压缩机室电加热、量热器室电加热以及水箱电加热。排气压力和吸气压力两组数据分别进入两组压力调节器，分别调节冷凝器的冷却水流量以及膨胀阀的开度。被测压缩机的电参数以及量热器内电加热电参数、被测压缩机绕组、以及排气温度、量热器出口温度、被测压缩机表面温度和膨胀阀前压力、量热器出口压力，和液态制冷剂质量流量几组数据分别进入数据采集器，然后传输至电脑进行分析处理。 

被测压缩机1和量热器9单独设室，并对其环境温度进行控制。主系统即制冷系统可以设置一路或多路蒸发管路，分别安装膨胀阀5，根据测试台设定范围选择膨胀阀5大小来调节吸气压力；排气压力通过冷却水调节阀16对冷凝器2冷却水流量控制来调节；吸气温度通过对量热罐内第二制冷剂的电加热量来控制；过冷温度的调节通过过冷器3冷冻水路冷冻水调节阀15、过冷器电加热17和冷冻水箱11电加热器联合调节实现；被测压缩机室和量热器室的环境温度通过调节设置在其内部的电加热器（未在图上示出）来实现。 

温度调节器PID1采集吸气温度数值，调节量热器9内电加热量7，使吸气温度稳定在设定值；温度调节器PID2采集过冷温度数值，通过调节过冷器3的冷冻水流量或过冷器电加热17来保证过冷温度稳定在设定值；温度调节器PID3采集压缩机室环境温度数值，通过调节压缩机室的电加热量来调节压缩机室环境温度稳定在设定值；温度调节器PID4采集量热器室环境温度数值，通过调节量热器室的电加热量来调节量热器室环境温度稳定在设定值；温度调节器PID5采集冷冻水箱温度数值，通过调节量冷冻水箱11的电加热量来调节冷冻水箱11的水温稳定在设定值；压力调节器PID6采集吸气压力数值，通过调节量膨胀阀5的开度来调节吸气压力稳定在设定值；压力调节器PID7采集排气压力数值，通过调节量冷凝器2的冷却水流量来调节排气压力稳定在设定值。上述七组数据经PID表与被测压缩及电参数、量热罐电加热 电参数、被测机绕组温度、液态制冷剂质量流量、排气温度、量热器出口温度、量热器出口压力、膨胀阀前压力以及被测压缩机表面温度由数据采集器18采集之后，传入主控机电脑19进行分析处理。 

Claims (8)

1.空调压缩机量热计测试台，其特征是，包括制冷系统、水系统和测控系统；

所述制冷系统包括压缩机（1）、冷凝器（2）、过冷器（3）、膨胀阀（5）、蒸发器（6）和量热器（9）；所述冷凝器（2）、过冷器（3）、膨胀阀（5）、蒸发器（6）和所述压缩机（1）依次相连接构成一个制冷循环；所述蒸发器（6）置于所述量热器（9）之内，所述量热器（9）底部设置有加热器（7），所述量热器（9）内部有第二制冷剂溶液，所述加热器（7）浸没于所述第二制冷剂溶液中；所述过冷器（13）上设置有过冷器电加热器（17）；

水系统包括冷冻水系统和用于为冷凝器（2）进行冷却降温的冷却水系统；冷冻水系统包括冷水机组（10）、冷冻水箱（11）、压缩机室表冷器（12）、量热器室表冷器（13）和过冷器（3）；所述冷冻水箱（11）、压缩机室表冷器（12）、量热器室表冷器（13）和过冷器（3）均通过水管与所述冷水机（10）相连接；冷冻水箱（11）上连接有冷冻水循环泵（14），所述冷冻水循环泵（14）的输出水管与所述压缩机室表冷器（12）、量热器室表冷器（13）和过冷器（3）相连接。

所述测控系统包括温度传感器、压力传感器、质量流量计（4）、数据采集器（18）和主控机（19）；所述温度传感器、压力传感器和质量流量计（4）均与所述数据采集器（18）相连接，所述数据采集器（18）与所述主控机（19）相连接。

2.根据权利要求1所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述量热器（9）上设置有用于观察所述量热器（9）内部液体液位的视液镜（8）。

3.根据权利要求1和2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述冷凝器（2）为套管式、壳管式或板式换热器。

4.根据权利要求1或2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述过冷器（3）为套管式、壳管式或板式换热器。

5.根据权利要求1或2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述质量流量计（4）为积算式质量流量计或指示式质量流量计。

6.根据权利要求1或2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述蒸发器（6）是由一路或多路盘管并联而成。

7.根据权利要求1或2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述量热器（9）为隔热压力容器。

8.根据权利要求1或2所述的空调压缩机量热计测试台，其特征是，所述冷水机组（10）为风冷冷水机组或水冷冷水机组。

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