CN105299969A - 一种用于检测回热器的换热能力的检测系统 - Google Patents

一种用于检测回热器的换热能力的检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于检测回热器的换热能力的检测系统，包括：一室内、外侧风洞；一设置在室内侧风洞上的蒸发器，蒸发器的液体进口依次通过膨胀阀和冷媒流量计与被测回热器的液体出口连接；一设置在室外侧风洞上的冷凝器，冷凝器的冷凝出口与被测回热器的液体进口连接，冷凝器的冷凝进口通过压缩机与被测回热器的蒸汽出口连接；设置在被测回热器的进、出口上的压力传感器和温度传感器；以及一分别与室内、外侧风洞、各个压力传感器和温度传感器以及冷媒流量计的PLC控制器。通过对被测回热器的各个进出口在工作状态下压力和温度进行采集，并计算出被测回热器的换热能力，从而准确地对比出不同回热器的换热能力。

Description

一种用于检测回热器的换热能力的检测系统
技术领域
本发明涉及回热器技术领域，尤其涉及一种用于检测回热器的换热能力的检测系统。
背景技术
在制冷空调系统中，为了提高系统的制冷量和保障系统的正常运行，通常会在制冷空调系统中安装回热器。回热器使节流前的液体和来自蒸发器的空调蒸汽进行热交换，交换的结果是制冷剂液体过冷度增加，回气管中空调蒸汽的过热度增加，使得压缩机进口气流的温度提高。这样，不仅可增加单位制冷量与增强蒸发器换热，而且可以减少无效过热，提高压缩机的吸气温度与润滑油的工作温度，提高压缩机的可靠性。因而，在蒸汽压缩式制冷循环中，通过会在系统中安装一个回热器确保制冷系统正常运行。所以回热器被广泛应用在空调制冷系统中，并且是其中尤为关键的组件。
回热器的换热能力是回热器的重要性能之一，同时也是指导产品设计与开发的重要指标。目前，市场上并没有用于检测回热器的换热能力的装置或者系统，目前的做法是：回热器生产完毕后，直接将回热器安装到制冷空调整机上，然后再直接对整机的整体性能进行检测，如发现整机中的回热器出现问题，则将该出现问题的回热器从整机中拆卸下来，操作起来相当繁琐以及也不能测试回热器的换热能力。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足而提供一种操作方便的用于检测回热器的换热能力的检测系统。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用于检测回热器的换热能力的检测系统，包括：
一置于室内、外侧的室内、外侧风洞；
一设置在所述室内侧风洞上且由所述室内侧风洞调节其换热能力的蒸发器，所述蒸发器的液体进口依次通过膨胀阀和冷媒流量计与被测回热器的液体出口连接；
一设置在所述室外侧风洞上且由所述室外侧风洞调节其换热能力的冷凝器，所述冷凝器的冷凝出口与被测回热器的液体进口连接，所述冷凝器的冷凝进口通过压缩机与被测回热器的蒸汽出口连接；
设置在所述蒸发器的蒸汽出口与被测回热器的蒸汽进口之间的第一压力传感器和第一温度传感器；
设置在所述过冷器与被测回热器的液体出口之间的第二压力传感器和第二温度传感器；
设置在所述冷凝器的冷凝出口与被测回热器的液体进口之间的第三压力传感器和第三温度传感器；
设置在所述吸气过热器与被测回热器的蒸汽出口之间的第四压力传感器和第四温度传感器；以及
一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述室内、外侧风洞、第一、第二、第三、第四压力传感器、第一、第二、第三、第四温度传感器以及冷媒流量计连接。
在本发明的一个优选实施例中，在所述压缩机的压缩进口与被测回热器的蒸汽出口之间设置有一用于保证进入压缩机内的冷媒为全气相的吸气过热器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述压缩机的压缩进口与吸气过热器的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第五压力传感器和第五温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述压缩机的压缩出口与冷凝器的冷凝进口之间设置有一用于调节冷凝器的冷凝进口温度的过热器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述压缩机的压缩出口与过热器的进口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第六压力传感器和第六温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述冷凝器的冷凝进口与过热器的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第七压力传感器和第七温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述蒸发器的液体进口与膨胀阀的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第八压力传感器和第八温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述冷媒流量计的出口端与膨胀阀的进口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第九压力传感器和第九温度传感器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述冷媒流量计的进口端与被测回热器的液体出口之间设置有一用于调节检测系统中冷媒的循环量的储液罐。
在本发明的一个优选实施例中，在所述冷媒流量计的进口端与被测回热器的液体出口之间设置有一用于保证进入膨胀阀内的冷媒为全液相的过冷器。
在本发明的一个优选实施例中，在所述冷媒流量计的进口端与过冷器的出口端之间设置有一用于观察冷媒在进入冷媒流量计之前是否为全液相的视液镜。
在本发明的一个优选实施例中，在室内、外侧分别设置有用于调节室内侧的蒸发器和室外侧的冷凝器的温湿度环境的室内、外空调机组。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：通过对被测回热器的各个进出口在工作状态下压力和温度进行采集，并根据采集到的数据计算出被测回热器的换热能力以及压力损失，从而能够准确地对比出不同回热器的换热能力，有效地对产品设计与开发进行指导。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的原理流程框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，图中给出的是一种用于检测回热器的换热能力的检测系统，包括室内侧风洞100、室外侧风洞200、蒸发器300、冷凝器400、被测回热器500、压力传感器610、620、630、640、温度传感器710、720、730、740以及PLC控制器(图中未示出)。
室内侧风洞100置于室内。蒸发器300安装在室内侧风洞100上，并且由室内侧风洞100调节其换热能力。蒸发器300的蒸汽出口310与被测回热器500的蒸汽进口510连接，蒸发器300的液体进口320依次通过膨胀阀810、冷媒流量计820、视液镜830、过冷器840、储液罐850与被测回热器500的液体出口520连接。其中，膨胀阀810是检测系统高低压温的分界点，当从被测回热器500的液体出口520流出的液相冷媒进入膨胀阀810时，膨胀阀810对液相冷媒起到降温降压的作用。冷媒流量计820则是读取检测系统中冷媒的流量，冷媒流量是计算被测回热器500的换热量的重要参数之一。视液镜830则是用于观察冷媒在进入冷媒流量计820之前是否为全液相。过冷器840则是用于保证进入膨胀阀810内的冷媒为全液相，同时也可以用来调节膨胀阀810的进口端温度。储液罐850内存储有冷媒，其可用于调节检测系统中冷媒的循环量，当检测系统中的循环量升高时，储液罐850内的冷媒便会补充至检测系统中，当检测系统中的循环量降低时，检测系统中多余部分的冷媒则存储在储液罐850内。
室外侧风洞200置于室外。冷凝器400安装在室外侧风洞200上，并且由室外侧风洞200调节其换热能力。冷凝器400的冷凝出口410与被测回热器500的液体进口530连接，冷凝器400的冷凝进口420依次通过过热器910、压缩机920以及吸气过热器930与被测回热器500的蒸汽出口540连接。压缩机910作为检测系统的动力装置，将低温低压的气体通过电动机带动机械装置压缩后，排出高温高压气体。过热器910用来调节冷凝器400的冷凝进口420的温度。吸气过热器930则用于保证进入压缩机920内的冷媒为全气相冷媒，起到保护压缩机920的作用。
压力传感器610和温度传感器710设置在蒸发器300的蒸汽出口310与被测回热器500的蒸汽进口510之间，并且靠近被测回热器500的蒸汽进口510。压力传感器620和温度传感器720设置在储液罐850与被测回热器500的液体出口520之间，并且靠近被测回热器500的液体出口520。压力传感器630和温度传感器730设置在冷凝器400的冷凝出口410与被测回热器500的液体进口530之间，并且靠近被测回热器500的液体进口530。压力传感器640和温度传感器740设置在吸气过热器930与被测回热器500的蒸汽出口540之间，并且靠近被测回热器500的蒸汽出口540。
PLC控制器分别与室内侧风洞100、室外侧风洞200、压力传感器610、620、630、640和温度传感器710、720、730、740以及冷媒流量计820连接，用于采集各个压力传感器的压力数值和各个温度传感器的温度数值以及控制室内侧风洞100、室外侧风洞200和读取冷媒流量计820上的读数。
此外，在蒸发器300的液体进口320与膨胀阀810的出口端之间设置有压力传感器650和温度传感器750，压力传感器650和温度传感器750靠近蒸发器300的液体进口320且分别与PLC控制器连接，PLC控制器采集蒸发器300的液体进口320的压力和温度数值。
在膨胀阀810的进口端与冷媒流量计820的出口端之间设置有压力传感器660和温度传感器760，压力传感器660和温度传感器760分别与PLC控制器连接，PLC控制器采集进入膨胀阀810前的冷媒的压力和温度数值。
在冷凝器400的冷凝进口420与过热器910的出口端之间设置有压力传感器670和温度传感器770，压力传感器670和温度传感器770靠近冷凝器400的冷凝进口420且分别与PLC控制器连接，PLC控制器采集冷凝器400的冷凝进口420的压力和温度数值。
在压缩机920的压缩出口与过热器910的进口端之间设置有压力传感器680和温度传感器780，压力传感器680和温度传感器780分别与PLC控制器连接，PLC控制器采集压缩机920出口处的压力和温度数值。
在压缩机920的压缩进口与吸气过热器930的出口端之间设置有压力传感器690和温度传感器790，压力传感器690和温度传感器790分别与PLC控制器连接，PLC控制器采集压缩机920进口处的压力和温度数值。
另外，为了使得室内侧的蒸发器300和室外侧的冷凝器400的温湿度环境符合检测的要求，在在室内、外侧分别设置有室内、外空调机组10、20。
本发明的用于检测回热器的换热能力的检测系统的检测方法如下：
1、将被测回热器500的蒸汽进口310、液体出口320、液体进口330、蒸汽出口340分别与蒸发器300的蒸汽出口310、储液罐850的进口端、冷凝器400的冷凝出口410、吸气过热器930的进口端连接；
2、分别将压力传感器610、620、630、640和温度传感器710、720、730、740安装到位；
3、被测回热器500进行工作，PLC控制器控制室内侧风洞100、室外侧风洞200来调节蒸发器300、冷凝器400的工作状态，然后对压力传感器610、620、630、640、温度传感器710、720、730、740以及冷媒流量计820的读数进行数据采集；
4、PLC控制器将采集到的被测回热器500的蒸发侧和冷凝侧进、出口压力和温度以及冷媒的流量经过以下公式计算：
被测回热器500的冷媒侧蒸发换热量的计算公式为：
Qe＝qm·|hr1-hr2|
式中：
Qe-冷媒侧蒸发换热量，单位为瓦(Kw)；
qm—通过被测回热器的冷媒质量流量，单位为千克每秒(kg/s)；
hr1—被测回热器的蒸发进口冷媒的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg)；
hr2—被测回热器的蒸发出口冷媒的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg)；
被测回热器500的冷媒侧冷凝换热量的计算公式为：
Qc＝qm·|hr3-hr4|
式中：
Qc—冷媒侧冷凝的换热量，单位为瓦(Kw)；
qm—通过被测回热器的冷媒质量流量，单位为千克每秒(kg/s)；
hr3—被测回热器的冷凝进口冷媒的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg)；
hr4—被测回热器的冷凝出口冷媒的焓值，单位为千焦每千克(kJ/kg)；
回热器换热量
被测回热器换热量的计算公式为：
Q＝(Qe+Qc)/2
式中
Q—回热器换热量，单位为瓦(Kw)；
Qe—被测回热器500的冷媒蒸发侧的换热量，单位为瓦(Kw)；
Qc—被测回热器500的冷媒冷凝侧的换热量，单位为瓦(Kw)；
下面给出了利用本发明的检测系统进行检测的回热器的测试实例，请参见下表所示：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (12)

1.一种用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，包括：
一置于室内、外侧的室内、外侧风洞；
一设置在所述室内侧风洞上且由所述室内侧风洞调节其换热能力的蒸发器，所述蒸发器的液体进口依次通过膨胀阀和冷媒流量计与被测回热器的液体出口连接；
一设置在所述室外侧风洞上且由所述室外侧风洞调节其换热能力的冷凝器，所述冷凝器的冷凝出口与被测回热器的液体进口连接，所述冷凝器的冷凝进口通过压缩机与被测回热器的蒸汽出口连接；
设置在所述蒸发器的蒸汽出口与被测回热器的蒸汽进口之间的第一压力传感器和第一温度传感器；
设置在所述过冷器与被测回热器的液体出口之间的第二压力传感器和第二温度传感器；
设置在所述冷凝器的冷凝出口与被测回热器的液体进口之间的第三压力传感器和第三温度传感器；
设置在所述吸气过热器与被测回热器的蒸汽出口之间的第四压力传感器和第四温度传感器；以及
一PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述室内、外侧风洞、第一、第二、第三、第四压力传感器、第一、第二、第三、第四温度传感器以及冷媒流量计连接。
2.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述压缩机的压缩进口与被测回热器的蒸汽出口之间设置有一用于保证进入压缩机内的冷媒为全气相的吸气过热器。
3.如权利要求3所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述压缩机的压缩进口与吸气过热器的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第五压力传感器和第五温度传感器。
4.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述压缩机的压缩出口与冷凝器的冷凝进口之间设置有一用于调节冷凝器的冷凝进口温度的过热器。
5.如权利要求5所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述压缩机的压缩出口与过热器的进口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第六压力传感器和第六温度传感器。
6.如权利要求5所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述冷凝器的冷凝进口与过热器的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第七压力传感器和第七温度传感器。
7.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述蒸发器的液体进口与膨胀阀的出口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第八压力传感器和第八温度传感器。
8.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述冷媒流量计的出口端与膨胀阀的进口端之间设置有与所述PLC控制器连接的第九压力传感器和第九温度传感器。
9.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述冷媒流量计的进口端与被测回热器的液体出口之间设置有一用于调节检测系统中冷媒的循环量的储液罐。
10.如权利要求1所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述冷媒流量计的进口端与被测回热器的液体出口之间设置有一用于保证进入膨胀阀内的冷媒为全液相的过冷器。
11.如权利要求10所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在所述冷媒流量计的进口端与过冷器的出口端之间设置有一用于观察冷媒在进入冷媒流量计之前是否为全液相的视液镜。
12.如权利要求1至11中任一项所述的用于检测回热器的换热能力的检测系统，其特征在于，在室内、外侧分别设置有用于调节室内侧的蒸发器和室外侧的冷凝器的温湿度环境的室内、外空调机组。
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Date of cancellation: 20220729

Granted publication date: 20180202

Pledgee: Zhengzhou Branch of China Minsheng Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANGHAI LONGYANG PRECISION COMPOUND COPPER PIPE Co.,Ltd.

Registration number: Y2019990000123

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