CN117805172A - 一种蒸发器冻结测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及一种蒸发器冻结测试方法。本发明提出的一种蒸发器冻结测试试验台，当加热器输出的介质通过热气旁通阀分流时，通过经过热气旁通阀的介质与压缩机输出的介质的混合，可调节冷凝器输入端输入的介质的状态；当压缩机输入端的吸气量不足时，也可通过热气旁通阀将压缩机输出的介质导流回到压缩机输入口，以保证压缩机的吸气量。蒸发器输出的介质可经过加热器流向汽液分离器，通过加热器可对蒸发器输出的介质进一步加热，使得蒸发器换热效率低时，蒸发器输出的介质中可能包含的液态制冷剂可通过加热器进一步加热，保证制冷剂的充分汽化，从而避免压缩机出现液击现象。
Description
本案是申请日为2021年12月30日的发明专利2021116518951一种蒸发器辅助模块和蒸发器冻结测试试验台的分案申请。
技术领域
本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及一种蒸发器冻结测试方法。
背景技术
蒸发器冻结试验的原理是，被试蒸发器内的制冷剂侧蒸发温度一般设置为0摄氏度左右，被试蒸发器水侧的水比制冷剂侧温度高，用于和被试蒸发器制冷剂侧0度的制冷剂换热，水侧的水温度降低为接近制冷剂侧温度。在被试蒸发器水侧进行大水流量时，由于被试蒸发器内水流速非常快，即使制冷剂侧的蒸发温度是0度，被试蒸发器的水侧内也不会有冰形成。当被试蒸发器水侧水流量不断降低时，水流速也会变慢，这时蒸发器制冷剂侧的蒸发温度还是0度，当水流量低至一定值时，被试蒸发器水侧的水就会先形成微小颗粒的冰晶，随即冰晶的出现会逐渐堵塞被试蒸发器水侧的通道，造成水流速进一步降低，被试蒸发器的换热效果降低，后续加剧冰晶形成的速度。连锁效应就是，有更多被试蒸发器水侧的水速度迅速降低，并结冰。由于同等质量下，冰的体积更大，所以对于流道非常细小的被试蒸发器而言，结冰的水就会把被试蒸发器的水侧流道涨破，进而压力较高的制冷剂侧液体迅速流入水侧通道，并有部分水和制冷剂的混合物流入到被试蒸发器在系统应用中的下一部件：压缩机。
由于压缩机对含水量非常敏感，有水分混入制冷剂管路进入压缩机后，压缩机会因为冰堵而出现爆缸，因为制冷剂和冷冻油的变质而出现拉缸，这种酸化的制冷剂和冷冻油的混合器还会随着系统进入制冷系统的其他部件，最终导致制冷系统的全部部件损坏，很难清洗干净，造成不可挽回的损失。
综上，由于难以避免系统水流量的异常变小，难以避免人为操作的失误。所以对水用蒸发器而言，找到这个水侧刚开始结冰时的水流量值，就非常重要。冻结试验台就能够模拟蒸发器的这种工况，完成测试结冰临界水量值的工作。
传统试验中，如果想得到被试蒸发器的冻结点时，通常配置一套完整的制冷系统，通过蒸发器的换热量去匹配压缩机和冷凝器及其他阀件和部件，然后逐步改变水侧的流量，当换热器内的流速越来越低时，蒸发器内会在某个时间点结冰，然后因为水侧阻力变大，水流量会逐渐变小，这时蒸发器出口的制冷剂过热度会迅速降低，压缩机吸入制冷剂时，压缩机就会有液击声。进而记录蒸发器此时的水流量和蒸发温度。随着结冰情况变严重，压缩机的液击加剧。此时可以关停压缩机，如果关停不及时，会造成压缩机爆缸。即使多次液击后及时关停了压缩机，也都会对压缩机的轴套，压缩腔体等造成冲击，形成硬伤。而板式换热器蒸发器内的冰会造成蒸发器破裂，水和制冷剂混合后，被压缩机吸入，压缩机会瞬间烧毁，整个系统的换热器和其他部件，管路等都会被污染。所以之前的试验装置类似于破坏性试验，找到蒸发器的冻结点，也意味着试验装置会被破坏，装置需要重新配置。这对成本是种极大的浪费。
发明内容
为了解决上述现有技术中蒸发器冻结测试过程中压缩机等部件报废率高的缺陷，本发明提出了一种蒸发器冻结测试方法。
本发明的目的之一提供了一种蒸发器辅助模块，在蒸发器冻结测试过程中，实现了蒸发器输出介质到压缩机输入介质的状态隔离，从而保证压缩机的工作安全。
一种蒸发器辅助模块，包括：蒸发器输入口连接支路、蒸发器输出口连接支路、冷凝器连接支路、分流支路、第一阀门、第二阀门和加热器；
冷凝器连接支路的第一端用于连接冷凝器的输出端，蒸发器输入口连接支路的第一端用于连接蒸发器的输入端；分流支路的第一端分别连接冷凝器连接支路的第二端和蒸发器输入口连接支路的第二端，分流支路的第二端连接加热器的输入端；所述分流支路上设有第一调节阀；
蒸发器输出口连接支路的第一端用于连接蒸发器的输出端；第一阀门的两端分别连接蒸发器输出口连接支路的第二端和加热器的输入端；第二阀门的两端分别连接蒸发器输出口连接支路的第二端和加热器的输出端。
优选的，所述蒸发器输入口连接支路上设有第一温度传感器和第一压力传感器，所述蒸发器输出口连接支路上设有第二温度传感器和第二压力传感器。
优选的，所述蒸发器输入口连接支路上还设有第二调节阀，第一温度传感器和第一压力传感器位于所述第二调节阀朝向所述蒸发器输入口连接支路第一端的一侧。
优选的，所述蒸发器输入口连接支路上位于其第二端和第二调节阀之间还设有第三温度传感器和第三压力传感器。
优选的，所述分流支路上还设有第三阀门，所述蒸发器输入口连接支路上还设有第四阀门。
本发明的目的之二提供了一种蒸发器冻结测试试验台，实现了蒸发器冻结测试的高效、安全。
一种蒸发器冻结测试试验台，包括：冷凝器、汽液分离器、压缩机、热气旁通阀和所述的蒸发器辅助模块；
压缩机的输出端连接冷凝器的输入端；冷凝器的输出端连接冷凝器连接支路的第一端；
加热器的输出端连接汽液分离器的输入端，汽液分离器的输出端用于连接压缩机的输入端；热气旁通阀的两端分别连接加热器的输出端和压缩机的输出端。
优选的，所述压缩机采用开启式压缩机。
优选的，还包括蒸发器水箱，蒸发器水箱内设有搅拌装置，搅拌装置连接压缩机的原动力装置以获取驱动力。
优选的，所述压缩机的输出端设置有第四压力传感器，所述压缩机的输入端设置有第五温度传感器和第五压力传感器。
优选的，还包括控制模块和设置在冷凝器连接支路上的第四温度传感器；
所述蒸发器冻结测试试验台设有两种工作状态；
第一工作状态下，分流支路畅通，第一阀门截止，加热器工作；冷凝器输出的低温高压介质流经冷凝器连接支路后分成了两路，第一路介质流经蒸发器输入口连接支路、蒸发器、蒸发器输出口连接支路和第二阀门；第二路介质流经分流支路和加热器后与流经第二阀门的第一路介质混合后进入汽液分离器；
第二工作状态下，分流支路畅通，第一阀门畅通，第二阀门截止，加热器工作；冷凝器输出的低温高压介质流经冷凝器连接支路后分成两路，第一路介质流经蒸发器输入口连接支路、蒸发器、蒸发器输出口连接支路和第一阀门；第二路介质流经分流支路后与流经第一阀门的第一路介质混合后进入，混合介质经加热器加热后流入汽液分离器；
控制模块分别连接第二温度传感器、第二压力传感器、第四温度传感器、第一阀门、第二阀门、第一调节阀、第二调节阀和加热器，控制模块用于根据第二温度传感器、第二压力传感器和第四温度传感器的检测值调节第一阀门、第二阀门、第一调节阀、第二调节阀和加热器工作状态，以切换第一工作状态和第二工作状态。
本发明的优点在于：
(1)本发明提出的一种蒸发器辅助模块，在蒸发器输出方向上设置加热器，通过加热器可对蒸发器输出的介质进一步加热，使得蒸发器换热效率低时，蒸发器输出的介质中可能包含的液态制冷剂可通过加热器进一步加热，保证制冷剂的充分汽化，从而避免压缩机出现液击现象。
(2)该蒸发器辅助模块设有第一工作状态和第二工作状态，第一工作状态下可通过加热器对分流后的第二路介质进行加热，从而弥补介质过热度不足的介质的热量，避免压缩机发生液击现象；第二工作状态下，可通过分流支路分流出的低温高压介质对在冻结点附近运行时的蒸发器输出的低过热介质即带液制冷剂进行热量中和，然后再通过加热器加热介质，从而避免蒸发器输出的高温低压介质在低过热甚至带液状态下进入压缩机的不利影响，使得蒸发器即使长时间持续第二工作状态也不影响系统的正常运行。第二工作状态下，通过分流支路的开度控制，从而可灵活调整进入蒸发器的介质流量，以便对蒸发器进行精确测试。
(3)该蒸发器辅助模块通过第一工作状态和第二工作状态的切换，可满足各种蒸发器的测试需求，并在蒸发器冻结测试过程中，实现了蒸发器输出介质到压缩机输入介质的状态隔离，从而保证压缩机的工作安全。
(4)本发明中，将蒸发器冻结测试试验台中大部分的管路和器件集成在蒸发器辅助模块上，在蒸发器冻结测试时，只需要将汽液分离器、压缩机、冷凝器接入所述蒸发器辅助模块，便可构成上述的蒸发器冻结测试试验台，方便快捷，适用性广。
(5)本发明还提出了一种蒸发器冻结测试试验台，采用上述的蒸发器辅助模块，可在测试过程中实现蒸发器输出介质到压缩机输入介质的状态隔离，从而保证压缩机的工作安全。
(6)本发明中设置了蒸发器水箱，以便将蒸发器放置与蒸发器水箱中，提高蒸发器换热效率。蒸发器水箱中的搅拌装置用于提高蒸发器水箱内换热效率，搅拌装置通过压缩机的原动力装置驱动，从而不再需要额外加入搅拌装置的动力原件，能够大大并起到节能减排的作用。
(7)本发明中，设置了控制模块，可通过控制模块实现介质状态的实时监测和试验台的工作状态的切换，有利于实现蒸发器冻结测试的高效便捷。
(8)本发明中，采用开启式压缩机，进一步避免了压缩机受到液击伤害的可能。
(9)本发明中，通过开启式压缩机的原动力装置驱动搅拌装置搅拌蒸发器水箱，提高了动力利用效率，简化了该蒸发器冻结测试试验台的搭建成本，且有利于提高蒸发器的蒸发效率，提高对介质的换热效果。
附图说明
图1为一种蒸发器冻结测试试验台结构图；
图2为图1所示的蒸发器冻结测试试验台中包含的现有蒸发器试验回路示意图；
图3为图1所示的蒸发器冻结测试试验台第一工作状态下介质流向示意图；
图4为图1所示的蒸发器冻结测试试验台第二工作状态下介质流向示意图；
图5为一种蒸发器辅助模块示意图；
图6为另一种蒸发器辅助模块示意图。
图示：10、蒸发器输入口连接支路；11、第二调节阀；12、第四阀门；20、蒸发器输出口连接支路；21、第五阀门；30、冷凝器连接支路；40、分流支路；41、第一调节阀；42、第三阀门；
1、第一阀门；2、第二阀门；3、加热器；4、冷凝器；5、汽液分离器；6、压缩机；7、热气旁通阀；100、蒸发器；
a1、第一温度传感器；a2、第二温度传感器；a3、第三温度传感器；a4、第四温度传感器；a5、第五温度传感器；
b1、第一压力传感器；b2、第二压力传感器；b3、第三压力传感器；b4、第四压力传感器；b5、第五压力传感器；
具体实施方式
一种蒸发器冻结测试试验台
如图1所示，本实施方式提出的一种蒸发器冻结测试试验台，包括：蒸发器输入口连接支路10、蒸发器输出口连接支路20、分流支路40、第一阀门1、第二阀门2、加热器3、冷凝器4、汽液分离器5、压缩机6和热气旁通阀7。
蒸发器输入口连接支路10的第一端用于连接蒸发器的输入端；分流支路40的第一端分别连接冷凝器4的输出端和蒸发器输入口连接支路10的第二端，分流支路40的第二端连接加热器3的输入端；所述分流支路40上设有第一调节阀41。
蒸发器输出口连接支路20的第一端用于连接蒸发器的输出端；第一阀门1的两端分别连接蒸发器输出口连接支路20的第二端和加热器3的输入端；第二阀门2的两端分别连接蒸发器输出口连接支路20的第二端和加热器3的输出端。
压缩机6的输出端连接冷凝器4的输入端。加热器3的输出端连接汽液分离器5的输入端，汽液分离器5的输出端连接压缩机6的输入端。热气旁通阀7的两端分别连接加热器3的输出端和压缩机6的输出端。如此，当加热器3输出的介质通过热气旁通阀7分流时，通过经过热气旁通阀7的介质与压缩机6输出的介质的混合，可调节冷凝器4输入端输入的介质的状态；当压缩机6输入端的吸气量不足时，也可通过热气旁通阀7将压缩机6输出的介质导流回到压缩机6输入口，以保证压缩机6的吸气量。
如此，本实施方式中，当第一阀门1打开且加热器3工作时，蒸发器100输出的介质可经过加热器3流向汽液分离器5，通过加热器3可对蒸发器100输出的介质进一步加热，使得蒸发器100换热效率低时，蒸发器100输出的介质中可能包含的液态制冷剂可通过加热器3进一步加热，保证制冷剂的充分汽化，从而避免压缩机6出现液击现象。
而，第一阀门1截止时，通过分流支路40和蒸发器输入口连接支路10并联，可将冷凝器4输出的介质分为两路，一路介质经过蒸发器100和第二阀门2至加热器3的输出端，另一路介质经过分流支路40和工作状态下的加热器3至加热器3的输出端，两路介质在加热器3的输出端混合后进入汽液分离器。
以第一阀门1截止、分流支路40畅通且加热器3开启时该蒸发器冻结测试试验台的状态为第一工作状态，以第一阀门1畅通分流支路40畅通且加热器3开启时该蒸发器冻结测试试验台的状态为第二工作状态。
本实施方式中，当第一阀门1截止，第二阀门2和第三阀门42开启，则实现第一工作状态。此时，蒸发器输入口连接支路10、蒸发器100、蒸发器输出口连接支路20和第二阀门2依次串联形成一路流道，分流支路40和加热器3串联形成另一路流道，该两路流道并联。如此，可通过分流支路40分流出的低温高压介质对蒸发器100输出的高温低压介质进行热量中和，从而避免蒸发器100输出的高温低压介质在过热状态下进入压缩机6的不利影响。通过第一调节阀41和第二调节阀11，可在第一工作状态下控制蒸发器100所在流道和分流支路40所在流道的流量比例，从而实现对介质的过热度的灵活调节。
第二工作状态下，冷凝器4输出的低温高压介质流经冷凝器连接支路30后分成两路，第一路介质流经蒸发器输入口连接支路10、蒸发器100、蒸发器输出口连接支路20和第一阀门1；第二路介质流经分流支路40后与流经第一阀门1的第一路介质混合后进入加热器3，混合介质经加热器3加热后流入汽液分离器5。第二工作状态适用于测试蒸发的冻结点，通过控制分流支路40的开度，可灵活控制进入蒸发的制冷剂流量；蒸发器100流程的介质和分流支路40流出的介质统一经过加热器3加热后进入汽液分离器5，加热器3对介质进行热量补充，避免蒸发器3输出的低过热制冷剂对压缩机造成不利影响例如液击
本实施方式中，所述蒸发器输入口连接支路10上还设有第二调节阀11，所述分流支路40上还设有第三阀门42。如此，通过第一阀门1、第二阀门2和第三阀门42可控制第一工作状态和第二工作状态的切换。
具体的，本实施方式中，当第一阀门1打开，第三阀门42截止，可实现分流支路40断流，冷凝器4输出的低温高压截止全部经过蒸发器100，如果蒸发器100输出的高温低压介质的过热度不足，则可进一步通过加热器3加热介质，提高介质过热度；如果蒸发器100输出的高温低压介质的过热度达到阈值例如3度时，则可打开第二阀门2，使得蒸发器100输出的高温低压介质通过第二阀门2到达加热器3的输出端，从而进入后续工序。如此，即避免了加热器3对介质的进一步加热，又避免了气态的高温低压介质经过不工作的加热器3时的强阻力现象。在第一工作状态下，即第一阀门1和第三阀门42均打开时，还可通过加热器3灵活调节分流支路40输出的介质温度，从而调节进入汽液分离器5的介质温度。
结合现有技术，蒸发器100输出的介质的过热度可根据输出的介质的温度和压力计算获得。
本实施方式中，蒸发器输入口连接支路10上还设有第四阀门12，蒸发器输出口连接支路20上还设有第五阀门21。第四阀门12和第五阀门21的设置，用于控制蒸发器100接入与否。
本实施方式中，所述蒸发器输入口连接支路10上设有第一温度传感器a1和第一压力传感器b1，所述蒸发器输出口连接支路20上设有第二温度传感器a2和第二压力传感器b2。第一温度传感器a1和第一压力传感器b1位于所述第二调节阀11朝向所述蒸发器输入口连接支路10第一端的一侧。如此，通过第一温度传感器a1和第二温度传感器a2的数据对比，可以获知介质在经过蒸发器100时的前后温度变化；通过第一压力传感器b1和第二压力传感器b2的数据对比，可以获知介质在经过蒸发器100时的前后压强变化。如此，结合第一温度传感器a1的检测值和第二温度传感器a2的检测值之间的温度差值以及第一压力传感器b1的检测值和第二压力传感器b2的检测值之间的压力差值便可获知蒸发器100的性能。
且通过第一工作状态和第二工作状态的设置，使得该蒸发器冻结测试试验台可适用于多种不同性能的蒸发器100，并保证压缩机6的安全，避免测试过程中频繁报废压缩机6。
本实施方式中，所述蒸发器输入口连接支路10上位于其第二端和第二调节阀11之间还设有第三温度传感器a3和第三压力传感器b3。如此，通过第一温度传感器a1和第三温度传感器a3的数据对比，可以获知介质在经过第二调节阀11时的前后温度变化；通过第一压力传感器b1和第三压力传感器b3的数据对比，可以获知介质在经过第二调节阀11时的前后压强变化。
本实施方式中，为了保证对该蒸发器冻结测试试验台的全局监控，保证对测试过程中介质状态变化的实时监控，可在压缩机6的输出端设置第四压力传感器b4，并在压缩机6的输入端设置第五温度传感器a5和第五压力传感器b5。如此，通过第四压力传感器b4和第五压力传感器b5的数据对比，可直观的获知压缩机6对制冷剂介质的压缩效果；通过第五温度传感器a5实时监控回流到压缩机6的制冷剂的温度，有利于判断回流到压缩机6的制冷剂是否处于过热状态以及是否含有液态制冷剂，从而避免压缩机6的液击现象。
本实施方式中，所述压缩机6采用开启式压缩机，又名开放式压缩机和开式压缩机，以降低液击现象对压缩机6的损害。
本实施方式中的蒸发器冻结测试试验台，还包括蒸发器水箱，蒸发器水箱内设有搅拌装置，搅拌装置连接所述压缩机6的原动力装置以获取驱动力。如此，通过搅拌装置对蒸发器水箱内的水进行搅拌，有利于提高蒸发器100的蒸发效率，提高对介质的换热效果。且，搅拌装置由压缩机6的原动力装置驱动，提高了动力利用效率，简化了该蒸发器冻结测试试验台的搭建成本。
本实施方式中的蒸发器冻结测试试验台，还包括控制模块和设置在冷凝器连接支路30上的第四温度传感器a4。控制模块分别连接第二温度传感器a2、第二压力传感器b2、第四温度传感器a4、第一阀门1、第二阀门2、第一调节阀41、第二调节阀11和加热器3，控制模块用于根据第二温度传感器a2、第二压力传感器b2和第四温度传感器a4的检测值调节第一阀门1、第二阀门2、第一调节阀41、第二调节阀11和加热器3工作状态，以切换第一工作状态和第二工作状态。
一种蒸发器冻结测试方法
该蒸发器冻结测试方式，采用上述的蒸发器冻结测试试验台。测试时，首先搭建上述的蒸发器冻结测试试验台，并开启搅拌装置。
对蒸发器100进行测试时，步骤如下：
步骤一：首先开启压缩机6、冷凝器4、41、42、蒸发器100、第四阀门12和第二阀门2，并截止第一阀门1和第三阀门42，介质流向如图2所示。
步骤二：在压缩机6工作过程中，通过第五温度传感器a5检测到的温度和第五压力传感器检测到的压力计算压缩机6输入介质的过热度。
步骤三：当步骤二中，压缩机6输入介质的过热度位于区间[3°-Δf,3°+Δf]上时，则维持步骤一的工作状态，并结合第一温度传感器a1、第二温度传感器a2、第一压力传感器b1和第二压力传感器b2的检测数据对蒸发器100进行参数计算。Δf为预设浮差值，Δf≥0。
步骤三：当步骤二中，压缩机6输入介质的过热度大于3°+Δf，说明蒸发器100输出的介质过热，此时，控制第一阀门1截止，第三阀门42打开，以实现第一工作状态，介质流向如图3所示。此时，分流支路40畅通，冷凝器4输出的低温高压介质分成两路，一路低温高压介质流经冷凝器连接支路30、蒸发器输入口连接支路10、蒸发器100、蒸发器输出口连接支路20和第二阀门2；另一路低温高压介质流经分流支路40到达加热器3的输出端并与经过第二阀门2的另一路介质相混合后流入汽液分离器5。如此，将蒸发器100输出的介质与另一部分未经过蒸发器100的介质混合，可降低蒸发器100过热度，从而保证压缩机6正常工作。此时，可灵活调整加热器3的工作效率，以调整经过分流支路40的介质的温度，从而通过两路介质在加热器3输出端混合实现对汽液分离器5输入端的介质温度进行控制。
步骤四：当步骤二中，压缩机6输入介质的过热度小于3°-Δf，则开启第一阀门1并截止第二阀门2，以实现第二工作状态，介质流向如图4所示，使得冷凝器4输出的低温高压介质流经冷凝器连接支路30分为两路，一路介质经蒸发器输入口连接支路10、蒸发器100、蒸发器输出口连接支路20和第一阀门1后进入加热器3，另一路介质经过分流支路40进入加热器3，加热器3对流入的介质进行加热后输出至汽液分离器5。通过加热器3对蒸发器100输出的介质进行温度补偿，实现了在不影响蒸发器100的测试精度的情况下保证压缩机的气态输入，从而保证测试过程中，压缩机的正常工作，避免液击。
本实施方式中，蒸发器100的冻结测试，根据第一温度传感器a1、第二温度传感器a2、第一压力传感器b1和第二压力传感器b2的检测数据对蒸发器100进行参数计算，便可获得蒸发器100的性能数据，该计算过程为现有技术，在此不做赘述。
上述步骤三中，可根据第二温度传感器a2和第二压力传感器b2的检测值计算蒸发器100输出的介质的过热度，根据第五温度传感器a5和第五压力传感器b5的检测值计算压缩机6输入的介质的过热度，然后根据蒸发器100输出的介质的过热度和压缩机6输入的介质的过热度之间的差值，调节第一调节阀41和第二调节阀11，从而调节蒸发器100和分流支路40两条并联管路上的流量比，以调节压缩机6输入介质的过热度。
步骤四中，可根据第二温度传感器a2和第二压力传感器b2的检测值计算蒸发器100输出的介质的过热度，根据第五温度传感器a5和第五压力传感器b5的检测值计算压缩机6输入的介质的过热度，然后根据蒸发器100输出的介质的过热度和压缩机6输入的介质的过热度之间的差值，调节加热器3的工作功率或者工作时间，以调节压缩机6输入介质的过热度。
本实施方式中，重点要解决的问题便是如何在蒸发器100冻结测试过程中保证压缩机6的工作安全。
结合上述蒸发器冻结测试试验台可知，其第一工作状态和第二工作状态的切换是保证压缩机6正常工作的关键，而第一工作状态和第二工作状态的切换主要集中在蒸发器输入口连接支路10、蒸发器输出口连接支路20、分流支路40、第一阀门1、第二阀门2和加热器3。如此，在将上述的蒸发器输入口连接支路10、蒸发器输出口连接支路20、分流支路40、第一阀门1、第二阀门2和加热器3进行集成的基础上，可实现一种蒸发器辅助模块。在蒸发器冻结测试时，只需要将汽液分离器5、压缩机6、冷凝器4接入所述蒸发器辅助模块，便可构成上述的蒸发器冻结测试试验台。
一种蒸发器辅助模块
如图5所示，本实施方式提供的一种蒸发器辅助模块，包括：蒸发器输入口连接支路10、蒸发器输出口连接支路20、冷凝器连接支路30、分流支路40、第一阀门1、第二阀门2和加热器3。
冷凝器连接支路30的第一端用于连接冷凝器的输出端，蒸发器输入口连接支路10的第一端用于连接蒸发器的输入端；分流支路40的第一端分别连接冷凝器连接支路30的第二端和蒸发器输入口连接支路10的第二端，分流支路40的第二端连接加热器3的输入端；所述分流支路40上设有第一调节阀41；
蒸发器输出口连接支路20的第一端用于连接蒸发器的输出端；第一阀门1的两端分别连接蒸发器输出口连接支路20的第二端和加热器3的输入端；第二阀门2的两端分别连接蒸发器输出口连接支路20的第二端和加热器3的输出端。
值得注意的是，上述蒸发器冻结测试试验台中没有记载冷凝器连接支路30，上述蒸发器冻结测试试验台中记载有冷凝器4的输出端与分流支路40的第一端连接；这里的冷凝器连接支路30即为用于连接冷凝器4的输出端与分流支路40的第一端的辅助件，该蒸发器辅助模块中引入冷凝器连接支路30，是为了方便对冷凝器4的接入进行说明。而上述蒸发器冻结测试试验台中虽然没有记载冷凝器连接支路30，但从管路连接上看，冷凝器连接支路30是实际存在的，这一点，本领域技术人员都应理解。
该蒸发器辅助模块设有两种工作状态，第一工作状态下，该蒸发器辅助模块实现为并联在冷凝器连接支路的第二端和加热器3的输出端之间的两条通道，蒸发器100位于其中一条通道上，分流支路40位于另一条支路上。具体的，此时，冷凝器4输出的低温高压介质一分为二，一路经过蒸发器100蒸发为高温低压介质，一路保持低温高压的状态，通过两条通道在加热器3输出端的汇聚，实现了蒸发器100输出的高温低压介质和冷凝器4通过分流支路40分流出的低温高压介质的混合，从而可在蒸发器100输出的高温低压介质过热时进行热量中和，保证后续工序的安全进行。通过加热器3可灵活调整经过分流支路40的介质温度，以便控制加热器3的输出端的介质混合后的温度。
第二工作状态下，第二阀门2截止，经过蒸发器100介质和经过分流支路的介质在加热器3的输入端混合后流入加热器3。此时，如果蒸发器100输出的介质的过热度小于阈值，则可通过加热器3对介质进行加热，保证介质充分汽化后再进入后续工序。第二工作状态适用于在冻结点附近运行的蒸发器100，即适用于蒸发器的冻结点测试。
蒸发器100输出的高温低压介质包含气态，气态介质进入加热器3可能出现强阻力现象，从而造成测试结果的不确定性。本实施方式中，通过设置第一阀门1和第二阀门2，使得第一工作状态下，蒸发器100输出的高温低压介质流经第二阀门2以绕过加热器3，保证了测试的安全稳定。
由于冷凝器4输出的低温高压介质通常为液态，故而通过分流支路40分流出的低温高压介质可直接通过加热器3到达加热器3的输出端，以便简化管路结构。同理，由于蒸发器100在冻结点附近运行时，蒸发器4输出的介质为低过热状态，此时蒸发器100输出的介质与经过分流支路40的介质混合后形成液态介质，故而可直接进入加热器3。
本实施方式中，为了方便第一工作状态和第二工作状态的切换，可在蒸发器输入口连接支路10和分流支路40上设置阀门，以便于调节。
具体的，本实施方式中，分流支路40上设有第一调节阀41，蒸发器输入口连接支路10上设有第二调节阀11。在第一、二工作状态下，通过第一调节阀41和第二调节阀11的调节，可控制冷凝器4输出的介质流经蒸发器100和分流支路40的比例，从而对在加热器3输出端处混合的介质的过热度进行灵活调节。
本实施方式中，分流支路40上还设有第三阀门42，蒸发器输入口连接支路10上设有第四阀门12，通过第三阀门42可控制分流支路40的通断，通过第四阀门12可控制蒸发器输入口连接支路10的通断。
具体的，本实施方式中，为了进一步提高该蒸发器辅助模块的集成度，蒸发器输入口连接支路10上设有第一温度传感器a1和第一压力传感器b1，蒸发器输入口连接支路10上设有第二温度传感器a2和第二压力传感器b2，且第一温度传感器a1和第一压力传感器b1位于第二调节阀11朝向蒸发器100的一端，以便根据第一温度传感器a1和第二温度传感器a2的数据对比以及第一压力传感器b1和第二压力传感器b2的数据对比对蒸发器100的性能参数进行计算。
本实施方式中，蒸发器输入口连接支路10上位于第二调节阀11朝向分流支路40的一侧还设有第三温度传感器a3和第三压力传感器b3，冷凝器连接支路30上还设有第四温度传感器a4。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种蒸发器冻结测试方法，其特征在于，采用蒸发器冻结测试试验台进行蒸发器冻结测试，蒸发器冻结测试试验台包括：蒸发器输入口连接支路(10)、蒸发器输出口连接支路(20)、分流支路(40)、第一阀门(1)、第二阀门(2)、加热器(3)、冷凝器(4)、汽液分离器(5)、压缩机(6)和热气旁通阀(7)；
冷凝器连接支路(30)的第一端用于连接冷凝器(4)的输出端，蒸发器输入口连接支路(10)的第一端用于连接蒸发器的输入端；分流支路(40)的第一端分别连接冷凝器连接支路(30)的第二端和蒸发器输入口连接支路(10)的第二端，分流支路(40)的第二端连接加热器(3)的输入端；所述分流支路(40)上设有第一调节阀(41)；
蒸发器输出口连接支路(20)的第一端用于连接蒸发器的输出端；第一阀门(1)的两端分别连接蒸发器输出口连接支路(20)的第二端和加热器(3)的输入端；第二阀门(2)的两端分别连接蒸发器输出口连接支路(20)的第二端和加热器(3)的输出端；
压缩机(6)的输出端连接冷凝器(4)的输入端；加热器(3)的输出端连接汽液分离器(5)的输入端，汽液分离器(5)的输出端连接压缩机(6)的输入端；热气旁通阀(7)的两端分别连接加热器(3)的输出端和压缩机(6)的输出端；
所述分流支路(40)上设有第三阀门(42)；所述蒸发器输入口连接支路(10)上设有第一温度传感器(a1)和第一压力传感器(b1)，所述蒸发器输出口连接支路(20)上设有第二温度传感器(a2)和第二压力传感器(b2)；蒸发器输入口连接支路(10)上设有第四阀门(12)；所述压缩机(6)的输入端设置有第五温度传感器(a5)；
所述蒸发器冻结测试试验台设有两种工作状态，以第一阀门(1)截止、分流支路(40)畅通且加热器(3)开启时为第一工作状态，以第一阀门(1)畅通分流支路(40)畅通且加热器(3)开启时为第二工作状态；
对蒸发器(100)进行测试时，步骤如下：
步骤一：首先开启压缩机(6)、冷凝器(4)、第一调节阀(41)、第三阀门(42)、蒸发器(100)、第四阀门(12)和第二阀门(2)，并截止第一阀门(1)和第三阀门(42)；
步骤二：在压缩机(6)工作过程中，通过第五温度传感器(a5)检测到的温度和第五压力传感器检测到的压力计算压缩机(6)输入介质的过热度；
步骤三：当步骤二中，压缩机(6)输入介质的过热度位于区间[3°-Δf,3°+Δf]上时，则维持步骤一的工作状态，并结合第一温度传感器(a1)、第二温度传感器(a2)、第一压力传感器(b1)和第二压力传感器(b2)的检测数据对蒸发器(100)进行参数计算；Δf为预设浮差值，Δf≥0；
步骤三：当步骤二中，压缩机(6)输入介质的过热度大于3°+Δf，说明蒸发器(100)输出的介质过热，此时，控制第一阀门(1)截止，第三阀门(42)打开，以实现第一工作状态；
步骤四：当步骤二中，压缩机(6)输入介质的过热度小于3°-Δf，则开启第一阀门(1)并截止第二阀门(2)，以实现第二工作状态。
2.如权利要求1所述的蒸发器冻结测试方法，其特征在于，所述蒸发器输入口连接支路(10)上还设有第二调节阀(11)，所述分流支路(40)上设有第一调节阀(41)；所述压缩机(6)的输入端还设置有第五压力传感器(b5)；上述步骤三中，根据第二温度传感器(a2)和第二压力传感器(b2)的检测值计算蒸发器(100)输出的介质的过热度，根据第五温度传感器(a5)和第五压力传感器(b5)的检测值计算压缩机(6)输入的介质的过热度，然后根据蒸发器(100)输出的介质的过热度和压缩机(6)输入的介质的过热度之间的差值，调节第一调节阀(41)和第二调节阀(11)，从而调节蒸发器(100)和分流支路(40)两条并联管路上的流量比，以调节压缩机(6)输入介质的过热度。
3.如权利要求1所述的蒸发器冻结测试方法，其特征在于，步骤四中，根据第二温度传感器(a2)和第二压力传感器(b2)的检测值计算蒸发器(100)输出的介质的过热度，根据第五温度传感器(a5)和第五压力传感器(b5)的检测值计算压缩机(6)输入的介质的过热度，然后根据蒸发器(100)输出的介质的过热度和压缩机(6)输入的介质的过热度之间的差值，调节加热器(3)的工作功率或者工作时间，以调节压缩机(6)输入介质的过热度。
4.如权利要求1所述的蒸发器冻结测试方法，其特征在于，第一温度传感器(a1)和第一压力传感器(b1)位于所述第二调节阀(11)朝向所述蒸发器输入口连接支路(10)第一端的一侧。
5.如权利要求1所述的蒸发器冻结测试方法，其特征在于，所述蒸发器输入口连接支路(10)上位于其第二端和第二调节阀(11)之间还设有第三温度传感器(a3)和第三压力传感器(b3)。
6.如权利要求1-5任一项所述的蒸发器冻结测试方法，其特征在于，，蒸发器输出口连接支路(20)上还设有第五阀门(21)；第四阀门(12)和第五阀门(21)的设置，用于控制蒸发器(100)接入与否。
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