CN109444338A - 一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统及方法，系统包括第一容器、第二容器和第三容器，第一容器通过第一连接管与真空泵连接，第二容器通过润滑油输入管与润滑油储存容器相连接，润滑油输入管上设置有第一流量计，第一容器与第二容器之间通过U型连接管相互连通，U型连接管的两端分别设有膜片和搅拌器，第二容器和第三容器底部通过第二连接管相互连通，第二连接管上连接有材料兼容性实验容器，第二连接管上还设有第二流量计，第三容器上设有制冷剂输入管和刻度线，第二容器底部还设有加热器。本发明可实现制冷剂的充注并将其与润滑油相混合、制冷剂与润滑油混合后润滑油的分离和多种材料与制冷剂润滑油兼容性的测定。

Description

一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统及方法
技术领域
本发明涉及低温制冷领域，具体涉及可以同时测试多种材料与制冷剂润滑油在不同温区下的兼容性并能实现润滑油分离的测试系统及方法，以提高现有实验装置的测试效率。
背景技术
随着国际社会对全球变暖问题的愈发关注，有关制冷剂替代的国际性条约陆续被签订，其中基加利修正案对现有的几种常用制冷剂的使用做了限制，并要求包括我国在内的大多数发展中国家在2024年开始冻结HCFC的使用，在此背景下，制冷剂的相关研究受到广大学者的重视，目前新型替代制冷剂的系统材料兼容性研究包括：制冷剂与润滑油相溶性，制冷剂与材料兼容性等，根据传统实验方法及装置，只能每次测一种材料与制冷剂兼容性，且实验周期较长，一般为14天左右，十分耗费时间，效率低下。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统及方法，可实现制冷剂的充注并将其与润滑油相混合、制冷剂与润滑油混合后润滑油的分离和多种材料与制冷剂润滑油兼容性的测定。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统，包括第一容器、第二容器和第三容器，所述第一容器通过第一连接管与真空泵连接，所述第二容器通过润滑油输入管与润滑油储存容器相连接，所述润滑油输入管上设置有第一流量计，第一容器与第二容器之间通过U型连接管相互连通，U型连接管的两端分别设有膜片和搅拌器，所述第二容器和第三容器底部通过第二连接管相互连通，所述第二连接管上通过第三连接管连接有材料兼容性实验容器，第二连接管上还设有第二流量计，所述第三容器上设有制冷剂输入管和刻度线，所述第二容器底部还设有加热器，润滑油输入管、U型连接管、第二连接管和第三连接管上均设置有阀门。
进一步的，所述第二连接管上设置有两个阀门，分别位于第二连接管的两端。
一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试方法，包括以下步骤：
(1)实验前，将待测材料放置于材料兼容性实验容器对应温区内，随后打开润滑油输入管上阀门，待润滑油注入系统后关闭该阀门；并将真空泵与第一连接管相连接，同时将制冷剂罐与制冷剂输入管相连，打开除润滑油输入管之外的所有阀门，对整个系统进行抽真空；
(2)抽真空结束后，关闭所有阀门，对第三容器预冷后向第三容器中充入制冷剂；
(3)打开第二连接管和第三连接管上的所有阀门，使制冷剂和润滑油在材料兼容性实验容器中混合；
(4)打开实验容器底部的搅拌装置并对材料兼容性实验容器进行加热，一段时间后，观察材料变化情况。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.本发明可以实现同时测试多种材料与制冷剂润滑油的兼容性，并且操作简便，只需一次制冷剂与润滑油的充灌，大大提高了实验效率。
2.制冷剂与润滑油相溶实验结束后，混合物中的润滑油可通过润滑油分离系统实现分离，使润滑油得到循环利用。
3.可根据需要同时将几组材料置于温度不同的恒温槽中，可根据需求调节温度，当部分材料对高温稳定性要求高的时候，可将其放入高温侧，以满足其测试要求。当部分材料对高温稳定性要求不高时，可将其放入正常测试温度侧，实现了能量的高效利用。
4.可以根据第三容器的刻度线控制相溶性实验系统中制冷剂的量，便于连续操作，并可根据流量计测得的流量得出润滑油与制冷剂的量从而计算出含油率，避免了传统实验装置中每充一次制冷剂都要重新抽真空，称重等繁琐操作。
附图说明
图1是本发明系统的总体结构示意图。
图2-1和图2-2分别是材料兼容性实验容器的正视结构示意图和俯视结构示意图。
附图标记：1-第一容器，2-第二容器，3-第三容器，4-第一流量计，5-阀门，6-阀门，7-膜片，8-加热器，9-搅拌器，10-阀门，11-第二流量计，12-阀门，13-阀门，14-材料兼容性实验容器，15-刻度线，16-温区挡板，17-加热装置
具体实施方式
为了对本实验方法及系统的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式：
该系统由制冷剂与润滑油相溶系统、润滑油分离系统和材料兼容性测试系统构成，制冷剂与润滑油相溶系统，包括第二容器2和第三容器3，第二容器2通过润滑油输入管与润滑油储存容器相连接，第三容器3上设有制冷剂输入管和刻度线15，第二容器2和第三容器3底部通过第二连接管相互连通，润滑油输入管和第二连接管上各带有第一流量计4和第二流量计11；润滑油分离系统，包括第一容器1、第二容器2，两容器之间通过U型管相连，伸入第一容器1和第二容器2的U型连接管的两端分别设有膜片7和搅拌器9，此外第二容器2的底部带有加热器8；材料兼容性测试系统由第二容器2、第三容器3和材料兼容性实验容器14组成，第二容器2通过润滑油输入管与润滑油储存容器相连接，第三容器3上设有制冷剂输入管和刻度线15，第二容器2和第三容器3底部通过第二连接管相互连通，第二连接管上通过第三连接管连接有材料兼容性实验容器14，材料兼容性实验容器14内设有温区挡板16，润滑油输入管和第二连接管上各带有第一流量计4和第二流量计11。上述润滑油输入管、U型连接管、第二连接管、第三连接管上均设有阀门6，阀门5，阀门10和阀门12以及阀门13。
该系统的具体实施流程如下：
在实验开始之前，关闭所有阀门，打开润滑油输入管上阀门6并注入一定量润滑油于第二容器2中，随后关闭阀门6，打开除阀门6之外的所有阀门，对整个装置进行抽真空。抽真空一段时间后，停止抽真空操作并确保装置中无气体干扰，随后，关闭所有阀门，充入一定量制冷剂到第三容器中3(容器需先预冷)，接下来，打开第二连接管上阀门10和阀门12，根据需要通过第三容器上的刻度15和第二流量计11控制流入第二容器2中制冷剂的量，随后关闭第二连接管上阀门10和阀门12并充分混合静置后，可观察制冷剂与润滑油相溶性，实验结束后，打开U形管上阀门5，打开加热器8、搅拌器9，利用压强差将润滑油压回到第一容器1中，期间经过过滤膜片7，以对回收的润滑油进行二次净化。通过该实验系统回收的润滑油变质程度较少，而且目前已有部分企业通过静置、过滤、吸附等简单再生工艺处理后在企业内部重复利用，因此润滑油可实现循环利用，这样既可避免随意丢弃带来的重金属及苯类物质的污染，又可避免集中焚烧带来的不利影响。
材料兼容性系统包括反应容器和恒温槽，容器和恒温槽是一体的，内置加热装置17于其中，且通过功率不同的加热装置实现正常测试温度区和高温区的设定，通过继电器控制温度的恒定，容器之间设有温区挡板16，各温区挡板16均采用隔热材料以进行隔热，可显著减少传热，恒温槽底部于每个单独的容器内设置有搅拌装置，以保证温度的均匀性。实验前，需预先在各温区中合理放入待测材料，实验开始时，通过对第二、第三连接管上的阀门进行控制，实现将制冷剂润滑油混合物注入材料兼容性系统，混合物可通过第三连接管底部预先设好的小管路到达每个容器中。随后观察并记录材料实验期间(0-14天)的状态变化即可。
现有的有关制冷剂实验系统的专利主要以制冷剂充注实验系统为主，本系统不仅能测试制冷剂与润滑油溶解性，还能连续调节制冷剂的量以调节制冷剂和润滑油的比例，无需像已有专利那样打开装置然后重新抽真空，灌注制冷剂，避免很多繁琐操作，此外，本专利所阐述实验方法及系统还能同时测试其混合物与多种制冷系统中常用材料兼容性，并且操作简便，大大提升了实验效率。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统，其特征在于，包括第一容器、第二容器和第三容器，所述第一容器通过第一连接管与真空泵连接，所述第二容器通过润滑油输入管与润滑油储存容器相连接，所述润滑油输入管上设置有第一流量计，第一容器与第二容器之间通过U型连接管相互连通，U型连接管的两端分别设有膜片和搅拌器，所述第二容器和第三容器底部通过第二连接管相互连通，所述第二连接管上通过第三连接管连接有材料兼容性实验容器，第二连接管上还设有第二流量计，所述第三容器上设有制冷剂输入管和刻度线，所述第二容器底部还设有加热器，润滑油输入管、U型连接管、第二连接管和第三连接管上均设置有阀门。
2.根据权利要求1所述一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试系统，其特征在于，所述第二连接管上设置有两个阀门，分别位于第二连接管的两端。
3.一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试方法，基于权利要求1所述兼容性测试系统，其特征在于，包括以下步骤：
(1)实验前，将待测材料放置于材料兼容性实验容器对应温区内，随后打开润滑油输入管上阀门，待润滑油注入系统后关闭该阀门；并将真空泵与第一连接管相连接，同时将制冷剂罐与制冷剂输入管相连，打开除润滑油输入管之外的所有阀门，对整个系统进行抽真空；
(2)抽真空结束后，关闭所有阀门，向第三容器中充入制冷剂；
(3)打开第二连接管和第三连接管上的所有阀门，使制冷剂和润滑油在材料兼容性实验容器中混合；
(4)打开实验容器底部的搅拌装置并对材料兼容性实验容器进行加热，观察并记录材料实验期间的状态变化。
4.根据权利要求3所述一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试方法，其特征在于，步骤(2)中向第三容器中充入制冷剂前需将第三容器预冷。
5.根据权利要求3所述一种测试多种材料与制冷剂润滑油兼容性测试方法，其特征在于，步骤(4)中实验期间为0-14天。
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