CN104534710A - 冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测试冰箱换热器性能的实验系统用制冷剂供应机组，特别涉及一种用于测量冰箱蒸发器和冷凝器换热量和换热系数的实验测试系统的制冷剂供应机组。冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，包括压缩机、冷凝器进口温度控制系统、辅助冷凝器、冷凝液体流量计、冷凝压力控制系统、储液器、过冷器、蒸发器供液流量计、节流阀组、辅助蒸发器、蒸发压力调节阀、温度传感器、压力传感器、切换阀及其他辅助设备。该机组具有运行参数可控性好、测试精度高、能够模拟冰箱运行条件下蒸发器和冷凝器的实际运行环境的优点。

Description

冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组

技术领域

本发明涉及一种测试冰箱换热器性能的实验系统用制冷剂供应机组，特别涉及一种用于测量冰箱蒸发器和冷凝器换热量和换热系数的实验测试系统的制冷剂供应机组，属于制冷技术领域。

背景技术

蒸发器和冷凝器是冰箱制冷系统的两个重要换热器，其性能的高低直接影响冰箱整个系统性能。整机实验虽然可以直接考察包括蒸发器、冷凝器在内的冰箱整个系统的性能优劣，但是，整机实验需要制作样机，实验周期长，整机实验不能排出其他因素的影响直接反映换热器的性能指标，这就影响了冰箱换热器的改进和新型换热器的开发。因此，通过实验的方法标定冰箱蒸发器和冷凝器的换热性能是冰箱换热器研发和冰箱制冷系统的匹配设计必不可少的步骤。但是，冰箱蒸发器和冷凝器的换热量非常小，其换热量的测试对测试系统的精确度有很高的要求，准确测量冰箱换热器性能比较困难。

经文献检索发现，岳建楠等人在《工业控制计算机》1（2013）：32-33上发表的“冰箱换热器性能测试实验台测控系统开发”一文中描述了一种包括蒸发器/冷凝器两个换热器环境模拟室、一台制冷剂供应机组和一套测控系统组成的用于测试冰箱蒸发器和冷凝器换热性能的实验测试系统，该实验系统采用了制冷剂焓差法测量冰箱换热器的换热量和换热系数，但是，由于该实验系统中制冷剂供应机组所采用的系统结构形式、传感器种类和运行控制方法决定了测试换热器的测试边界条件可控性较差、测试精度低，无法准确反映冰箱典型运行工况下蒸发器和冷凝器的性能参数。

发明内容

本发明的任务在于提供一种能够准确测量冰箱换热器性能参数的实验测试系统用制冷剂供应机组，该机组具有运行参数可控性好、测试精度高、能够模拟冰箱运行条件下蒸发器和冷凝器的实际运行环境的优点。

为实现发明任务，其技术解决方案是：

冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，包括压缩机、制冷剂温度控制器、辅助冷凝器、测试冷凝器、冷凝液体流量计、冷凝压力控制器、储液器、过冷器、蒸发器供液流量计、节流阀组、辅助蒸发器、测试蒸发器、蒸发压力控制器、测试冷凝器和测试蒸发器进出口管路上的温度传感器和压力传感器。测试蒸发器并联于辅助蒸发器的进出口管路，测试冷凝器并联于辅助冷凝器进出口管路。辅助冷凝器和测试冷凝器进口并联前的管路上设有制冷剂温度控制器。辅助冷凝器与测试冷凝器的进口管并联连接于制冷剂温度控制器的制冷剂出口管路。辅助冷凝器与测试冷凝器的出口管并联连接于冷凝液体流量计进口管路。测试冷凝器进出口管路上设有切换阀。测试冷凝器进出口管道通过可拆卸快速接头分别与测试冷凝器进口切换阀和测试冷凝器出口切换阀连接。辅助冷凝器进出口管路上装有切换阀。测试冷凝器出口连接冷凝液体流量计。冷凝液体流量计出口管路上设置冷凝液体流量计出口截止阀和冷凝压力调节阀，冷凝压力调节阀出口连接储液器。制冷剂在进入节流阀组之前依次经过过冷器、蒸发器供液流量计和干燥过滤器。蒸发器供液流量计出口需设置蒸发器供液流量计出口截止阀。储液器设置在冷凝液体流量计和蒸发器供液流量计之间的冷凝压力调节器出口与过冷器进口制冷剂管路上。辅助蒸发器通过辅助蒸发器进口切换阀连接于节流阀组出口，辅助蒸发器的出口通过辅助蒸发器出口切换阀依次连接蒸发压力控制器和过热器，过热器出口连接压缩机的进口。压缩机的出口管路与制冷剂温度控制器的制冷剂进口管路相连接。测试蒸发器通过可拆卸接头和切换阀和并联连接于辅助蒸发器的进出口管路。干燥过滤器设置在节流阀组的进口管路。

所述的制冷剂温度控制器是一种温度可调的恒温装置，以保证测试冷凝器进口制冷剂的温度维持恒定。

所述的过热器是一种加热功率可控的加热器，保证任何情况下压缩机的吸气制冷剂保持过热。

所述的过冷器是一种温度可调的恒温装置，控制进入蒸发器供液流量计和节流阀组的制冷剂具有一定的过冷度。

所述的温度传感器安装于测试蒸发器出口管路和节流阀组前管路、测试冷凝器的进出口管路。

所述的压力感器安装于测试蒸发器出口管路和节流阀组前管路、测试冷凝器的进出口管路。

所述的测试蒸发器和辅助蒸发器应放置于可以模拟冰箱蒸发器实际运行环境的人工环境模拟室。

所述的测试冷凝器和辅助冷凝器放置于可以模拟冰箱冷凝器实际运行环境的人工环境模拟室。

所述的蒸发器供液流量计和冷凝液体流量计为质量流量计，分别测量进入测试蒸发器和测试冷凝器的制冷剂质量流量。

附图说明

图1为本发明实施例的冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行说明。

本发明实施例提供了一种冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，请参考图1，包括：压缩机39、制冷剂温度控制器41、辅助冷凝器5、测试冷凝器6、冷凝液体流量计13、冷凝压力控制器15、压差控制器38、储液器16、过冷器17、蒸发器供液流量计18、节流阀组23、辅助蒸发器26、测试蒸发器28、蒸发压力控制器34、真空泵36、蒸发器出口压力传感器32、冷凝器进口压力传感器2、冷凝器出口压力传感器8、节流前压力传感器21、蒸发器出口温度传感器33、冷凝器进口温度传感器3、冷凝器出口温度传感器9、节流前温度传感器22、辅助冷凝器进出口切换阀门42和11、测试冷凝器进出口切换阀43和10、辅助蒸发器进出口切换阀24和31、测试蒸发器进出口切换阀25和30、测试冷凝器抽真空切换阀1、测试蒸发器抽真空切换阀35、冷凝液体流量计旁通阀12、冷凝液体流量计出口截止阀14、蒸发器供液流量计出口截止阀19、测试冷凝器进出口可拆卸快速接头4和7、测试蒸发器进出口可拆卸快速接头27和29、过热器37、干燥过滤器20、高低压控制器40。压缩机39进出口装有保护压缩机39运行安全的高低压控制器40。辅助冷凝器5和测试冷凝器6进口设有制冷剂温度控制器41，以保证测试冷凝器6进口温度可控。辅助冷凝器5与测试冷凝器6的进口管并联连接于制冷剂温度控制器41的制冷剂出口管路。辅助冷凝器5与测试冷凝器6的出口管并联连接于冷凝液体流量计13进口管路。测试冷凝器6两端进出口管道通过可拆卸快速接头4、7分别与测试冷凝器进出口切换阀43、10连接。辅助冷凝器5进出口分别装有辅助冷凝器进口切换阀42和辅助冷凝器出口切换阀11。测试冷凝器出口切换阀10连接冷凝液体流量计13，冷凝液体流量计13设有辅助冷凝器5的冷凝液体流量计旁通阀12，当测量测试蒸发器28的性能时，冷凝液体流量计旁通阀12打开，来自辅助冷凝器5的液体制冷剂直接通过冷凝液体流量计旁通阀12进入冷凝液体流量计13后面的管路。冷凝液体流量计13和冷凝液体流量计旁通阀12后面设置冷凝液体流量计出口截止阀14和冷凝压力控制器15，冷凝压力控制器15出口连接储液器16，储液器16出口依次连接过冷器17、蒸发器供液流量计18、蒸发器供液流量计出口截止阀19、干燥过滤器20、节流阀组23。压缩机39出口与储液器16之间设置压差控制器38。辅助蒸发器26通过辅助蒸发器进口切换阀24连接于节流阀组23出口，辅助蒸发器26的出口通过辅助蒸发器出口切换阀31依次连接蒸发压力控制器34和过热器37，过热器37出口连接压缩机39的进口。压缩机39的出口管路与制冷剂温度控制器41的制冷剂进口管路相连接。测试蒸发器28通过测试蒸发器进出口切换阀25和30以及和测试冷凝器进出口可拆卸快速接头27和29并联连接于辅助蒸发器26的两端的辅助蒸发器进口切换阀24的进口和辅助蒸发器出口切换阀的出口。蒸发器出口压力传感器32和蒸发器出口温度传感器33安装于测试蒸发器28出口管路上，冷凝器进口压力传感器2和冷凝器进口温度传感器3安装于测试冷凝器6进口管路上，冷凝器出口压力传感器8和冷凝器出口温度传感器9安装于测试冷凝器6出口管路上。节流前压力传感器21和节流前温度传感器22安装于节流阀组23的入口。

所述的制冷剂温度控制器41是一种温度可调的恒温装置，以保证测试冷凝器6进口制冷剂的温度维持恒定。

所述的过热器37是一种加热功率可控的加热器，保证任何情况下压缩机39的吸气制冷剂保持过热。

所述的过冷器17是一种温度可调的恒温装置，控制进入蒸发器供液流量计18和节流阀组23的制冷剂具有一定的过冷度。

所述的测试蒸发器28和辅助蒸发器26应放置于可以模拟冰箱蒸发器实际运行环境的人工环境模拟室。

所述的测试冷凝器6和辅助冷凝器5放置于可以模拟冰箱冷凝器实际运行环境的人工环境模拟室。

所述的冷凝液体流量计13和蒸发器供液流量计18均为高精度质量流量计。

本实施例中所采用的制冷剂为R12或R134a等不可燃、安全制冷剂。

Claims (4)

1.冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，其特征在于，包括：压缩机、制冷剂温度控制器、辅助冷凝器、测试冷凝器、冷凝液体流量计、冷凝压力控制器、储液器、过冷器、蒸发器供液流量计、节流阀组、辅助蒸发器、测试蒸发器、蒸发压力控制器、测试冷凝器和测试蒸发器进出口管路上设置的温度传感器和压力传感器；测试蒸发器并联于辅助蒸发器的进出口管路，测试冷凝器并联于辅助冷凝器进出口管路；辅助冷凝器和测试冷凝器进口并联前的管路上设有制冷剂温度控制器；辅助冷凝器与测试冷凝器的进口管并联连接于制冷剂温度控制器的制冷剂出口管路；辅助冷凝器与测试冷凝器的出口管并联连接于冷凝液体流量计进口管路；测试冷凝器进出口管路上设有切换阀；测试冷凝器进出口管道通过可拆卸快速接头分别与测试冷凝器进口切换阀和测试冷凝器出口切换阀连接；辅助冷凝器进出口管路上装有切换阀；测试冷凝器出口连接冷凝液体流量计；冷凝液体流量计出口管路上设置冷凝液体流量计出口截止阀和冷凝压力调节阀，冷凝压力调节阀出口连接储液器；制冷剂在进入节流阀组之前依次经过过冷器、蒸发器供液流量计和干燥过滤器；蒸发器供液流量计出口需设置蒸发器供液流量计出口截止阀；储液器设置在冷凝液体流量计和蒸发器供液流量计之间的冷凝压力调节器出口与过冷器进口制冷剂管路上；辅助蒸发器通过辅助蒸发器进口切换阀连接于节流阀组出口，辅助蒸发器的出口通过辅助蒸发器出口切换阀依次连接蒸发压力控制器和过热器，过热器出口连接压缩机的进口；压缩机的出口管路与制冷剂温度控制器的制冷剂进口管路相连接；测试蒸发器通过可拆卸接头和切换阀和并联连接于辅助蒸发器的进出口管路；干燥过滤器设置在节流阀组的进口管路。

2.如权利要求1所述的冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，其特征在于，制冷剂温度控制器是一种温度可调的恒温装置，压缩机进口设置的过热器是一种加热功率可控的加热器，蒸发器供液流量计进口设置的过冷器是一种温度可调的恒温装置。

3.如权利要求1所述的冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，其特征在于，测试冷凝器出口管路上设置冷凝压力调节器，蒸发器出口管路上设置蒸发压力控制器。

4.如权利要求1所述的冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，其特征在于，测试冷凝器出口管路上设置了冷凝液体流量计，节流阀组之前管路上设置了蒸发器供液流量计，这两台流量计均为质量流量计。