CN1563862A - 制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油装置 - Google Patents

Abstract

制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油装置，主要包括高效油分离器，贮油器，高压油泵，润滑油质量流量计，调节阀，止回阀，室外机组，混合室，和制冷剂质量流量计。在纯净液态制冷剂测量回路中并联接入由高压油泵，润滑油质量流量计，调节阀，止回阀，高效油分离器和贮油器组成的润滑油回路。通过润滑油回路中的调节阀控制润滑油的注入量，由制冷剂质量流量计和润滑油质量流量计的读数计算得到制冷剂和润滑油配比，满足要求的制冷剂－润滑油混合物经混合室充分混合后进入测量段。从测量段流出的制冷剂－油混合物经过高效油分离器分离出的润滑油进入贮油器，从而保持油回路中润滑油总量守衡，以达到连续注油的目的。

Description

制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油装置

技术领域：

本发明涉及的是制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油的装置。特别是在纯净液态制冷剂回路中并联接入润滑油回路，向制冷剂回路在线连续注油，实现润滑油浓度在大范围内变化时，测量润滑油对制冷剂流动沸腾换热特性影响的在线连续注油装置，属于制冷与空调技术领域。

背景技术：

对于蒸汽压缩制冷系统，系统中会不可避免地溶解一定量的润滑油，这些润滑油会对制冷剂的流动沸腾换热及压力损失产生不同程度的影响。如何评价润滑油对制冷剂流动沸腾换热的影响，对于指导制冷空调换热器的优化设计以及评价系统特性非常重要。

为了测量润滑油对制冷剂在蒸发管内流动沸腾换热的影响，需要向制冷剂流动沸腾换热测量回路中注入一定量的润滑油。已有技术中通常采用推进式注射器向制冷剂流动沸腾换热测试回路中注油。这种方法有许多不足之处：1)非连续注油，每次改变系统中制冷剂和润滑油的配比，必须手动向系统中注入润滑油。2)制冷剂和润滑油的配比不易准确控制，由于刚注入的润滑油会在管路系统中滞留，实际的制冷剂与润滑油的配比并非注入前的计算比例，往往造成润滑油浓度偏低。3)由于制冷剂和润滑油混合需要一定的时间，这种方法没有提供驱动力加速二者的混合，因此系统中达到稳定浓度的时间较长。4)往往只能得到较少组数的制冷剂和润滑油的配比，配比不能连续可调。

这些问题的存在使得油浓度在大范围内变化时，向制冷剂回路中注油的工作量加大，往往增加做实验的人力和时间消耗，因而降低了实验效率。

发明内容：

为了克服已有技术的不足和缺陷，本发明提出了在纯净液态制冷剂回路中并联接入由高压油泵、润滑油质量流量计、调节阀、止回阀、高效油分离器和贮油器构成的润滑油回路，向制冷剂回路在线连续注入定量润滑油的装置。该装置包括高效油分离器，贮油器，高压油泵，润滑油质量流量计，调节阀，止回阀，混合室，制冷剂流动沸腾换热特性测量段，室外机组，截止阀，制冷剂质量流量计，其中室外机组包括变频压缩机，第一级油分离器，第二级油分离器，第三级油分离器，冷凝器，电子膨胀阀，第一贮油器，第二贮油器，调节阀。

本装置包括两个回路，即制冷剂回路和润滑油回路。

制冷剂回路：高压液态制冷剂从室外机组流出，经截止阀、制冷剂质量流量计与油路中加入的润滑油在混合室内混合后，进入制冷剂流动沸腾换热特性测量段，制冷剂-润滑油混合物中的制冷剂在测量段完全汽化后，进入高效油分离器，分离后的制冷剂气体被室外机组吸回。

润滑油回路：经高效油分离器分离出的润滑油进入贮油器，贮油器内润滑油经高压油泵加压后经润滑油质量流量计、调节阀和止回阀与制冷剂回路中的制冷剂在混合室混合后进入制冷剂流动沸腾换热特性测量段，制冷剂-润滑油混合物中的制冷剂在测量段内完全汽化后进入高效油分离器，分离后制冷剂进入制冷剂回路，而被分离出的润滑油进入贮油器。

润滑油通过高压油泵向制冷剂回路中注油，通过调节油回路中的调节阀的开度控制润滑油的流量。通过制冷剂质量流量计和润滑油质量流量计的读数计算测量段中制冷剂和润滑油的配比，且形成油路循环，从而保持油回路中润滑油总量平衡。

本发明由于在压缩机排气口串联接入三个油分离器，实现对压缩机排气中的润滑油的三级分离，使进入测量段与润滑油混合之前的制冷剂为纯净制冷剂，从而保证测量段内制冷剂与润滑油的配比真实可靠。该方法具有在线、动态、连续地向测量回路中注油的优点。

附图说明：

图1为本发明在线连续注油装置结构原理图。

图2为室外机组内部结构示意图。

图中，1为室外机组，2为高效油分离器，3为贮油器，4为高压油泵，5为润滑油质量流量计，6为调节阀，7为止回阀，8为混合室，9为制冷剂流动沸腾换热特性测量段，10为截止阀，11为制冷剂质量流量计。12为变频压缩机，13为第一级油分离器，14为第二级油分离器，15为第三级油分离器，16为冷凝器，17为电子膨胀阀，18第一贮油器，19为第二贮油器，20为调节阀。

具体实施方法：

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

如图1所示，本发明包括，室外机组1，高效油分离器2，贮油器3，高压油泵4，润滑油质量流量计5，调节阀6，止回阀7，混合室8，制冷剂流动沸腾换热特性测量段9，截止阀10，制冷剂质量流量计11，在纯净液态制冷剂回路中并联接入由高压油泵4、润滑油质量流量计5、调节阀6、止回阀7、高效油分离器2和贮油器3构成的润滑油回路，室外机组1的出口与制冷剂回路中的截止阀10的进口相连，截止阀10的出口与制冷剂质量流量计11的进口相连，制冷剂质量流量计11的出口与混合室8的进口相连，混合室8的出口与制冷剂流动沸腾换热特性测量段9的进口相连，制冷剂流动沸腾换热特性测量段9的出口与高效油分离器2的进口相连，高效油分离器2的制冷剂出口与室外机组1的进口相连，高效油分离器2的润滑油出口与贮油器3的进口相连，贮油器3的出口与高压油泵4的进口相连，高压油泵4的出口和润滑油质量流量计5的进口相连，润滑油质量流量计5的出口经调节阀6和止回阀7通过三通接入制冷剂回路中的混合室8的进口。

如图2所示，室外机组1包括压缩机12，第一级油分离器13，第二级油分离器14，第三级油分离器15，冷凝器16，电子膨胀阀17，第一贮油器18，第二贮油器19，调节阀20。压缩机12的出口与第一级油分离器13的进口相连，第一级油分离器13的制冷剂出口与第二级油分离器14的进口相连，第一级油分离器13的润滑油出口与第二级油分离器14的润滑油出口通过三通合并后接于第一贮油器18的进口，第二级油分离器14的制冷剂出口接入第三级油分离器15的进口，第三级油分离器15的制冷剂出口与冷凝器16的进口相连，冷凝器16的出口与电子膨胀阀17的进口相连，电子膨胀阀17的出口(即室外机组1的出口)与截止阀10的进口相连，第三级油分离器15的润滑油出口与第二贮油器19的进口相连，第二贮油器19的出口通过一根平衡管与第一贮油器相连，第一贮油器18的出口与调节阀20的进口相连，调节阀20的出口与压缩机12的进口相连。

制冷剂气体经压缩机12压缩后被引入第一级油分离器13，实现油气分离后，气体再次进入第二级油分离器14，实现油气分离后，气体再次进入第三级油分离器15，经过三级油气分离后的纯净制冷剂气体进入冷凝器16冷凝。经第一级和第二级油分离器分离出的润滑油合并后进入第一贮油器18，经第三级油分离器15分离出的润滑油进入第二贮油器19。第一和第二贮油器通过一根平衡管相连，而第二贮油器的出口通过一根回油管与压缩机吸气口相连。靠高低压差实现自动回油，调节阀20用来控制回油量以保证压缩机正常运行。

高压液态制冷剂从室外机组1流出，经截止阀10、制冷剂质量流量计11与油路中加入的润滑油在混合室8内混合后，进入制冷剂流动沸腾换热特性测量段9，制冷剂-润滑油混合物中的制冷剂在测量段9内完全汽化后，进入高效油分离器2，分离后的制冷剂气体被室外机组1吸回。经高效油分离器2分离出的润滑油进入贮油器3，贮油器3内润滑油经高压油泵4加压后经润滑油质量流量计5、调节阀6和止回阀7与制冷剂回路中的制冷剂在混合室8内混合后进入制冷剂流动沸腾换热特性测量段9，制冷剂-润滑油混合物中的制冷剂在测量段9内完全汽化后进入高效油分离器2，被分离出的润滑油进入润滑油回路的贮油器2。

通过润滑油回路中的调节阀控制润滑油的注入量，由制冷剂质量流量计和润滑油质量流量计的输出计算得到制冷剂和润滑油配比，满足要求的制冷剂-润滑油混合物经混合室充分混合后进入测试段。从测试段流出的制冷剂-油混合物经过高效油分离器分离出的润滑油进入贮油器，从而保持油回路中润滑油总量守衡，以达到连续注油的目的。

Claims (2)

1.一种制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油装置，包括室外机组(1)，高效油分离器(2)，贮油器(3)，高压油泵(4)，润滑油质量流量计(5)，调节阀(6)，止回阀(7)，混合室(8)，制冷剂流动沸腾换热特性测量段(9)，截止阀(10)，制冷剂质量流量计(11)，其特征在于在纯净液态制冷剂测量回路中并联接入由高压油泵(4)，高精度润滑油质量流量计(5)，调节阀(6)，止回阀(7)，高效油分离器(2)和贮油器(3)构成的润滑油回路，室外机组(1)的出口与制冷剂回路中的截止阀(10)的进口相连，截止阀(10)的出口与制冷剂质量流量计(11)的进口相连，制冷剂质量流量计(11)的出口与混合室(8)的进口相连，混合室(8)的出口与制冷剂流动沸腾换热特性测量段(9)的进口相连，制冷剂流动沸腾换热特性测量段(9)的出口与高效油分离器(2)的进口相连，高效油分离器(2)的制冷剂出口与室外机组(1)的进口相连，高效油分离器(2)的润滑油出口与贮油器(3)的进口相连，贮油器(3)的出口与高压油泵(4)的进口相连，高压油泵(4)的出口和润滑油质量流量计(5)的进口相连，润滑油质量流量计(5)的出口经调节阀(6)和止回阀(7)通过三通接入制冷剂回路中的混合室(8)的进口。

2.根据权利要求1所述的制冷剂流动沸腾换热测量回路在线连续注油装置，其特征是室外机组(1)由变频压缩机(12)，第一级油分离器(13)，第二级油分离器(14)，第三级油分离器(15)，冷凝器(16)，电子膨胀阀(17)，第一贮油器(18)，第二贮油器(19)，调节阀(20)构成，压缩机(12)的出口与第一级油分离器(13)的进口相连，第一级油分离器(13)的制冷剂出口与第二级油分离器(14)的进口相连，第一级油分离器(13)的润滑油出口与第二级油分离器(14)的润滑油出口通过三通合并后接于第一贮油器(18)的进口，第二级油分离器(14)的制冷剂出口接入第三级油分离器(15)的进口，第三级油分离器(15)的制冷剂出口与冷凝器(16)的进口相连，冷凝器(16)的出口与电子膨胀阀(17)的进口相连，电子膨胀阀(17)的出口，即室外机组(1)的出口与截止阀(10)的进口相连，第三级油分离器(15)的润滑油出口与第二贮油器(19)的进口相连，第二贮油器(19)的出口通过一根平衡管与第一贮油器相连，第一贮油器(18)的出口与调节阀(20)的进口相连，调节阀(20)的出口与压缩机(12)的进口相连。

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