CN112728815A - 一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置，它包括前气液分离器、蒸馏装置和流量计组，所述前气液分离器适于输入制冷循环工质流体；所述蒸馏装置包括加热元件和后气液分离器，所述加热元件的进口与所述气液分离器的液体出口相连通，所述后气液分离器的进口与所述加热元件的出口相连通；所述流量计组包括第一流量计、第二流量计和第三流量计，所述第一流量计与所述前气液分离器的气体出口相连通，所述第二流量计与所述后气液分离器的气体出口相连通，所述第三流量计与所述后气液分离器的液体出口相连通。本发明能够将制冷循环工质流体组分分离，并测得各自的流量，从而推出原流体中三者的质量比。
Description
技术领域
本发明涉及一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置。
背景技术
目前，在空调制冷循环过程中，工质流体中制冷剂常以气液两相形式存在，并包含少量的润滑油。监测各个阶段工质流体中气态制冷剂、液态制冷剂以及润滑油的质量比，对于充分了解循坏换热过程、提高制冷剂利用效率等都有重要的意义。但由于气液两相流在热力学上的特殊性以及工质流体不同阶段流态的复杂性，工质流体的组分分析问题一直得不到很好的解决。
另外，当前应用于制冷循环系统的气液分离器，大多只能实现气液的分离和排除，不能有效收集各个组分，并且分离精度不高，不适用于成分分析。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置，它能够将制冷循环工质流体组分分离，并测得各自的流量，从而推出原流体中三者的质量比。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置，它包括：
前气液分离器，所述前气液分离器适于输入制冷循环工质流体；
蒸馏装置，所述蒸馏装置包括加热元件和后气液分离器，所述加热元件的进口与所述气液分离器的液体出口相连通，所述后气液分离器的进口与所述加热元件的出口相连通；
流量计组，所述流量计组包括第一流量计、第二流量计和第三流量计，所述第一流量计与所述前气液分离器的气体出口相连通，所述第二流量计与所述后气液分离器的气体出口相连通，所述第三流量计与所述后气液分离器的液体出口相连通。
进一步，还包括工质输入管道，所述工质输入管道与所述前气液分离器的进口相连通。
进一步，所述前气液分离器为平膜气液分离器，所述平膜气液分离器包括依平膜气液分离器内气体流向依次设置的前保护层、平膜和后保护层。
进一步，所述平膜为聚四氟乙烯微孔膜，膜孔径为40-100纳米。
进一步，所述后气液分离器为中空纤维膜气液分离器。
进一步，所述中空纤维膜气液分离器的膜材料为聚偏氟乙烯，孔径为40-100纳米。
进一步，还包括出口管道，所述第一流量计、第二流量计、第三流量计出口合流，与出口管道相连。
进一步，制冷循环工质流体中包括气态制冷剂、液态制冷剂以及润滑油；
所述前气液分离器适于将制冷循环工质流体分离为气态制冷剂和液体混合物；液体混合物中包括液态制冷剂和润滑油；
所述加热元件适于将液体混合物蒸发形成气液混合物；
所述后气液分离器适于将气液混合物分离为中间气态制冷剂和润滑油；其中，中间气态制冷剂为制冷循环工质流体中液态制冷剂蒸发后所得。
采用了上述技术方案后，本发明的测定制冷循环工质流体组分流量的装置通过二级分离的方式，将原流体中的气态制冷剂、液态制冷剂、润滑油三者分离并测各自的流量，从而推出原流体中三者的质量比。
附图说明
图1为本发明的测定制冷循环工质流体组分流量的装置的连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置，它包括：
前气液分离器3，前气液分离器3适于输入制冷循环工质流体；
蒸馏装置，蒸馏装置包括加热元件4和后气液分离器5，加热元件的进口与气液分离器5的液体出口相连通，后气液分离器5的进口与加热元件4的出口相连通；
流量计组，流量计组包括第一流量计6、第二流量计7和第三流量计8，第一流量计6与前气液分离器3的气体出口相连通，第二流量计7与后气液分离器5的气体出口相连通，第三流量计8与后气液分离器5的液体出口相连通。
如图1所示，测定制冷循环工质流体组分流量的装置还包括工质输入管道2，工质输入管道2与前气液分离器3的进口相连通。
具体地，在本实施例中，工质输入管道2与工质进口部件1相连。
如图1所示，前气液分离器3为平膜气液分离器，平膜气液分离器包括依平膜气液分离器内气体流向依次设置的前保护层31、平膜32和后保护层33。
如图1所示，平膜32为聚四氟乙烯微孔膜，膜孔径为40-100纳米。
如图1所示，后气液分离器5为中空纤维膜气液分离器。
如图1所示，中空纤维膜气液分离器的膜材料为聚偏氟乙烯，孔径为40-100纳米。
如图1所示，测定制冷循环工质流体组分流量的装置还包括出口管道10，第一流量计6、第二流量计7、第三流量计8出口合流，与出口管道10相连。
具体地，在本实施例中，出口管道10连接出口部件压缩机9。
在实施例中，将该装置用于空调蒸发器出口流体的组分分析。
在本实施例中，制冷循环工质流体中包括大量气态制冷剂、少量液态制冷剂以及少量润滑油；
前气液分离器3适于将制冷循环工质流体分离为气态制冷剂和液体混合物；液体混合物中包括液态制冷剂和润滑油；
加热元件4适于将液体混合物蒸发形成气液混合物；
后气液分离器5适于将气液混合物分离为中间气态制冷剂和润滑油；其中，中间气态制冷剂为制冷循环工质流体中液态制冷剂蒸发后所得。
工质流体通过前气液分离器3，即平膜气液分离器，气态制冷剂分离后通过气体出口进入第一流量计6，测得流量（单位：）。
前气液分离器3液体出口流体为液态制冷剂和润滑油的混合物。该混合物流体进入加热元件4。经内置电热丝41以过热温度加热后，液态制冷剂完全蒸发为气态。加热后流体进入后气液分离器5，即中空纤维膜气液分离器。
中空纤维膜气液分离器的气体出口为后气液分离器气体出口52，分离后的气态制冷剂由该后气液分离器气体出口52进入第二流量计7，测得流量；中空纤维膜气液分离器的液体出口为后气液分离器液体出口51，分离后的润滑油由后气液分离器液体出口51进入第三流量计8，测得流量（单位：）。
由即可得到原流体中气态制冷剂、液态制冷剂、润滑油的质量比。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
Claims (8)
1.一种测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，它包括：
前气液分离器（3），所述前气液分离器（3）适于输入制冷循环工质流体；
蒸馏装置，所述蒸馏装置包括加热元件（4）和后气液分离器（5），所述加热元件的进口与所述气液分离器（5）的液体出口相连通，所述后气液分离器（5）的进口与所述加热元件（4）的出口相连通；
流量计组，所述流量计组包括第一流量计（6）、第二流量计（7）和第三流量计（8），所述第一流量计（6）与所述前气液分离器（3）的气体出口相连通，所述第二流量计（7）与所述后气液分离器（5）的气体出口相连通，所述第三流量计（8）与所述后气液分离器（5）的液体出口相连通。
2.根据权利要求1所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
还包括工质输入管道（2），所述工质输入管道（2）与所述前气液分离器（3）的进口相连通。
3.根据权利要求1所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
所述前气液分离器（3）为平膜气液分离器，所述平膜气液分离器包括依平膜气液分离器内气体流向依次设置的前保护层（31）、平膜（32）和后保护层（33）。
4.根据权利要求3所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
所述平膜（32）为聚四氟乙烯微孔膜，膜孔径为40-100纳米。
5.根据权利要求1所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
所述后气液分离器（5）为中空纤维膜气液分离器。
6.根据权利要求5所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
所述中空纤维膜气液分离器的膜材料为聚偏氟乙烯，孔径为40-100纳米。
7.根据权利要求1所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
还包括出口管道（10），所述第一流量计（6）、第二流量计（7）、第三流量计（8）出口合流，与出口管道（10）相连。
8.根据权利要求1所述的测定制冷循环工质流体组分流量的装置，其特征在于，
制冷循环工质流体中包括气态制冷剂、液态制冷剂以及润滑油；
所述前气液分离器（3）适于将制冷循环工质流体分离为气态制冷剂和液体混合物；液体混合物中包括液态制冷剂和润滑油；
所述加热元件（4）适于将液体混合物蒸发形成气液混合物；
所述后气液分离器（5）适于将气液混合物分离为中间气态制冷剂和润滑油；其中，中间气态制冷剂为制冷循环工质流体中液态制冷剂蒸发后所得。
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