CN204302018U - 一种电子膨胀阀的能力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子膨胀阀的能力测量装置，包括空调制冷制热系统模拟部分、空调名义工况调节部分和空调系统参数测量部分。本实用新型的能力测量装置通过空调制冷制热系统模拟部分模拟出电子膨胀阀在实际空调系统中系统组成，并能够通过空调名义工况调节部分将冷制热系统模拟部分的各个组成部件调节到空调名义工况条件，从而通过空调系统参数测量部分测得计算受测电子膨胀阀能力值所需的各个温度和压力参数，因此本实用新型的能力测量装置为电子膨胀阀的能力测量提供了符合标准规定的测试平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子膨胀阀的能力测量装置。
背景技术
电子膨胀阀是空调系统的重要组成部件，其能力值对空调系统有重大的影响。JIS B 8619《热力膨胀阀试验方法》、JB/T10212《制冷空调用直动式电子膨胀阀》、Q/SHC 003-2010《空调和类似用途直动式电子膨胀阀》、JB/T10386-2002《家用和类似用途空调电子膨胀阀》和JB/T 3548《制冷用热力膨胀阀》，该五个标准中均对电子膨胀阀的能力值测量作了规定，该其中仅规定了测量的操作方法但未提出以什么设备来进行，而现有的测量平台均未能符合要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电子膨胀阀的能力测量装置。
解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种电子膨胀阀的能力测量装置，其特征在于：所述的能力测量装置包括空调制冷制热系统模拟部分、空调名义工况调节部分和空调系统参数测量部分；
所述空调制冷制热系统模拟部分包括变频压缩机、油分离器、冷凝器、储液器、第一和第二球阀、换热装置以及气液分离器；所述的空调名义工况调节部分包括套管式冷却器和电加热带；所述的空调系统参数测量部分包括质量流量计、第一和第二铂电阻以及第一至第三压力变送器；
所述第一球阀的一端用于连通受测电子膨胀阀的进口，所述第二球阀的一端用于连通受测电子膨胀阀的出口，所述变频压缩机的排气口连通油分离器的进口，油分离器的出口连通冷凝器的制冷剂进口，所述冷凝器的制冷剂出口依次通过储液器和套管式冷却器连通所述第一球阀的另一端，所述电加热带安装在套管式冷却器的表面，所述第二球阀的另一端连通换热装置的制冷剂进口，所述换热装置的制冷剂出口通过气液分离器连通变频压缩机的进气口；
所述质量流量计安装在套管式冷却器与第一球阀之间的连通管道中，所述第一铂电阻和第一压力变送器的检测端均安装在第一球阀与受测电子膨胀阀之间的连通管道中，所述第二压力变送器安装在受测电子膨胀阀与第二球阀之间的连通管道中，所述第二铂电阻和第三压力变送器均安装在换热装置与气液分离器之间的连通管道中。
作为本实用新型的一种实施方式，所述的换热装置为量热计或乙二醇换热器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的能力测量装置通过空调制冷制热系统模拟部分模拟出电子膨胀阀在实际空调系统中系统组成，并能够通过空调名义工况调节部分将冷制热系统模拟部分的各个组成部件调节到空调名义工况条件，从而通过空调系统参数测量部分测得计算受测电子膨胀阀能力值所需的各个温度和压力参数，因此本实用新型的能力测量装置为电子膨胀阀的能力测量提供了符合标准规定的测试平台。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型的能力测量装置的组成框图之一；
图2为本实用新型的能力测量装置的组成框图之二。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的电子膨胀阀的能力测量装置，包括空调制冷制热系统模拟部分、空调名义工况调节部分和空调系统参数测量部分。
空调制冷制热系统模拟部分包括变频压缩机COMP、油分离器OS、冷凝器COND、储液器RE、第一和第二球阀BV1～BV2、换热装置CAL以及气液分离器LS；空调名义工况调节部分包括套管式冷却器SUB和电加热带SC；空调系统参数测量部分包括质量流量计F、第一和第二铂电阻T1～T2以及第一至第三压力变送器P1～P3；其中，换热装置CAL选用量热计。
第一球阀BV1的一端用于连通受测电子膨胀阀EEV的进口，第二球阀BV2的一端用于连通受测电子膨胀阀EEV的出口，变频压缩机COMP的排气口连通油分离器OS的进口，油分离器OS的出口连通冷凝器COND的制冷剂进口，冷凝器COND的制冷剂出口依次通过储液器RE和套管式冷却器SUB连通第一球阀BV1的另一端，电加热带SC安装在套管式冷却器SUB的表面，第二球阀BV2的另一端连通换热装置CAL的制冷剂进口，换热装置CAL的制冷剂出口通过气液分离器LS连通变频压缩机COMP的进气口；
质量流量计F安装在套管式冷却器SUB与第一球阀BV1之间的连通管道中，第一铂电阻T1和第一压力变送器P1的检测端均安装在第一球阀BV1与受测电子膨胀阀EEV之间的连通管道中，第二压力变送器P2安装在受测电子膨胀阀EEV与第二球阀BV2之间的连通管道中，第二铂电阻T2和第三压力变送器P3均安装在换热装置CAL与气液分离器LS之间的连通管道中。
下面说明书本实用新型的能力测量装置的工作原理：
(一)上述空调制冷制热系统模拟部分通过各个组成部件的配合模拟出空调系统的制冷和制热流程，其各个组成部件的功能如下：
1.1、变频压缩机COMP
变频压缩机COMP是一台涡旋式变频压缩机，型号为E405DHD-36D2G，制冷量为11.8KW，其为空调制冷制热系统的心脏，在系统中提供动力，能够从蒸发器中将低温低压的气体制冷剂吸入压缩机低压腔，压缩成高温高压的气态制冷剂送至冷凝器，使制冷剂在系统管路中不断地重复循环，以达到制冷或制热效果。
1.2、油分离器OS
油分离器OS是一个筒式的储存器，型号为925R，容量为2.3L，主要是将压缩机排气管内制冷剂所夹带的油进行分离，并储存起来，通过连接在油分离器底部的管路，再将油送回到压缩机的吸气管上，进入压缩机内，不断地循环以起到润滑的作用。
1.3、冷凝器COND
冷凝器COND是一个套管式换热器，型号为：DT-5205，换热能力为16KW，在系统中的作用主要用于在制冷流程中冷却高温高压的制冷剂，或者在制热流程中加热制冷剂。
1.4、储液器RE
储液器RE是一个密封的承压容器，可以通过观察视液镜液面来调节系统冷媒的充注量。
1.5、采用量热器的换热装置CAL
量热器是一个密封的热压力容器，主要用来控制变频压缩机COMP的吸气温度。其内部上方装有制冷系统的蒸发器，蒸发器为肋片式盘管换热器。量热器底部装有电加热管，电加热管的发热量为3KW×6＝18KW，分别设为三组，第一组5KW，第二组10KW，第三组为17.5KW，按试验阀件容量需求自行选择。量热器内部的换热介质为R123。量热器在制冷流程中通过放热来中和低温制冷剂的热量，从而模拟空调系统中室内机对空间的降温过程，量热器在制热流程中通过吸热来中和低温制冷剂的热量，从而模拟空调系统中室内机对空间的升温过程。
1.6、气液分离器LS
气液分离器LS是一个密封的承压容器，型号是A-AS5137，主要用来防止当变频压缩机COMP的吸气端发生回液现象时，将液体冷媒进行分离至气态冷媒，再返回到压缩机低压腔，避免回液造成液击。其上方设有进气管和出气管，进气管插入接近容器的底部，出气管插入容器上方，当有回液现象时，冷媒从进气管流入沉到底部，经分离成气态冷媒后从出气流出，回到压缩机。
(二)空调名义工况调节部分用于将上述空调制冷制热系统模拟部分的各个组成部件调节到标准规定的空调名义工况条件，以满足电子膨胀阀能力测量标准中的相关规定，其各个组成部件的功能如下：
2.1、套管式冷却器SUB和电加热带SC
套管式冷却器SUB和电加热带SC用于对调节流入电子膨胀阀EEV的制冷剂温度，其中，套管式冷却器SUB采用套管式盘管，外层上进下出冷媒，内层下进上出冷却水，过冷器表面缠绝缘胶后再安装电加热带SC，共设12组，每组功率0.2KW，总电加热能力为2.4KW，采用乙二醇为换热介质。
另外，空调名义工况条件的实现还需通过调节冷凝器COND的水温来控制受测电子膨胀阀EEV的入口压力，通过改变变频压缩机COMP的工作频率来调节受测电子膨胀阀EEV的出口压力，通过控制换热装置CAL来调节控制换热装置CAL出口的制冷剂温度。
上述标准规定的空调名义工况条件具体如下：
电子膨胀阀EEV：冷凝温度为40℃时所对应的冷凝压力(该冷凝压力可由第一压力变送器P1测得)，进入电子膨胀阀EEV的液体制冷剂温度为38℃，蒸发温度为5℃时所对应的蒸发压力(该蒸发压力可由第二压力变送器P2测得)，压缩机的吸气温度为15℃(该吸气温度可由第二铂电阻T2测得)，开度为65％全开脉冲情况、流过膨胀阀的制冷剂质量流量和电子膨胀阀EEV入口处液体比焓值与蒸发温度下饱和蒸气比焓值之差的乘积。
(三)利用本装置对电子膨胀阀进行能力测量的使用方式如下：
首先，在关闭第一和第二球阀BV1～BV2的情况下，将受测电子膨胀阀EEV装入本能力测量装置，并在完成后重新打开第一和第二球阀BV1～BV2；
其次，按照标准规定，本装置可以在制冷流程下或者制热流程下对受测电子膨胀阀EEV进行能力测量。在制冷流程下和制热流程下，，制冷剂在空调制冷制热系统模拟部分的流向均为：制冷剂从变频压缩机COMP的排气口排出，依次经过油分离器OS、冷凝器COND和储液器RE流入受测电子膨胀阀EEV的进口，受测电子膨胀阀EEV出口流出的制冷剂依次通过换热装置CAL和气液分离器LS回到变频压缩机COMP的吸气口，完成循环。其中，对第一和第二球阀BV1～BV2的开关操作，既可以通过装置外设的调节仪实现，也可以直接通过人工操作实现。
再次，在空调制冷制热系统模拟部分进入制冷或者制热流程后，用空调名义工况调节部分的各个组成部件将上述空调制冷制热系统模拟部分的各个组成部件调节到空调名义工况条件。例如，用空调系统参数测量部分中的第一铂电阻T1可以实时测得受测电子膨胀阀EEV进口的当前温度，依据该当前温度与空调名义工况条件的偏差，通过控制套管式冷却器SUB和电加热带SC即可使得受测电子膨胀阀EEV进口的制冷剂温度达到空调名义工况条件规定的要求；而对空调名义工况调节部分的其余部件以及调节冷凝器COND、变频压缩机COMP和换热装置CAL的调节，同样参照空调系统参数测量部分中相应传感器测得的数据进行，它们的具体调节方式已在上述第(二)点中作了说明，在此不再赘述。其中，对空调名义工况调节部分的各个部件、调节冷凝器COND、变频压缩机COMP和换热装置CAL的调节，既可以通过装置外设的调节仪实现，也可以直接通过人工操作实现。
最后，在空调制冷制热系统模拟部分的各个组成部件均达到空调名义工况条件后，记录下此时空调系统参数测量部分各个组成传感器所测得的数据，按标准的规定分别采用辅助载冷剂流量计法和液体流量计法按以下电子膨胀阀EEV主侧能力公式和辅侧能力公式计算出受测电子膨胀阀EEV的能力值，在两个计算出的能力值在规定的误差范围内时，取两个计算出的能力值平均值为受测电子膨胀阀EEV的能力值。
EEV主侧能力公式：
量热器能力/(换热装置CAL的出口焓值–受测电子膨胀阀EEV的入口焓值)*(受测电子膨胀阀EEV出口压力对应的饱和气体名义焓值-受测电子膨胀阀EEV的入口名义焓值)
其中，量热器能力为所采用换热装置CAL的功率，该量热器能力＝量热器电加热功率+漏热量，它们均为量热器本有的参数；换热装置CAL的出口焓值由第二铂电阻T2测得的温度和第三压力变送器P3测得的压力通过查表获得，受测电子膨胀阀EEV的入口焓值由第一铂电阻T1测得的温度和第一压力变送器P1测得的压力通过查表获得，受测电子膨胀阀EEV出口压力对应的饱和气体名义焓值由设定值压力通过查表获得，受测电子膨胀阀EEV的入口名义焓值由设定值温度和设定值压力通过查表获得。
EEV辅侧能力：
(受测电子膨胀阀EEV的出口压力对应的饱和气体名义焓值-受测电子膨胀阀EEV的入口名义焓值)*制冷剂流量
其中，受测电子膨胀阀EEV出口压力对应的饱和气体名义焓值由设定值压力通过查表获得，受测电子膨胀阀EEV的入口名义焓值由设定值温度和设定值压力通过查表获得，制冷剂流量由质量流量计F测得。
经试验，本实用新型的能力测量装置能够达到以下能力测量精度：
1)重复性精度与稳定性在±1％之内；
2)主辅侧偏差：主辅侧偏差≤2％。
4)稳定性控制在1％以内。
电子膨胀阀的出入口温度与压力设计技术指标及控制精度：
A入口温度：25～60℃±0.2℃(过冷度为2～10℃)；
B入口压力：1.65～3.80MPa±0.015MPa(对应饱和温度25～60℃)；
C出口温度：-20～25℃±0.2℃；
D出口压力：0.33～1.09MPa±0.005MPa(对应饱和温度-25～10℃)；
本实用新型不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。例如参见图2，上述换热装置CAL也可选用乙二醇换热器，实现制冷剂的热量中和。
Claims (2)
1.一种电子膨胀阀的能力测量装置，其特征在于：所述的能力测量装置包括空调制冷制热系统模拟部分、空调名义工况调节部分和空调系统参数测量部分；
所述空调制冷制热系统模拟部分包括变频压缩机(COMP)、油分离器(OS)、冷凝器(COND)、储液器(RE)、第一和第二球阀(BV1～BV2)、换热装置(CAL)以及气液分离器(LS)；所述的空调名义工况调节部分包括套管式冷却器(SUB)和电加热带(SC)；所述的空调系统参数测量部分包括质量流量计(F)、第一和第二铂电阻(T1～T2)以及第一至第三压力变送器(P1～P3)；
所述第一球阀(BV1)的一端用于连通受测电子膨胀阀(EEV)的进口，所述第二球阀(BV2)的一端用于连通受测电子膨胀阀(EEV)的出口，所述变频压缩机(COMP)的排气口连通油分离器(OS)的进口，油分离器(OS)的出口连通冷凝器(COND)的制冷剂进口，所述冷凝器(COND)的制冷剂出口依次通过储液器(RE)和套管式冷却器(SUB)连通所述第一球阀(BV1)的另一端，所述电加热带(SC)安装在套管式冷却器(SUB)的表面，所述第二球阀(BV2)的另一端连通换热装置(CAL)的制冷剂进口，所述换热装置(CAL)的制冷剂出口通过气液分离器(LS)连通变频压缩机(COMP)的进气口；
所述质量流量计(F)安装在套管式冷却器(SUB)与第一球阀(BV1)之间的连通管道中，所述第一铂电阻(T1)和第一压力变送器(P1)的检测端均安装在第一球阀(BV1)与受测电子膨胀阀(EEV)之间的连通管道中，所述第二压力变送器(P2)安装在受测电子膨胀阀(EEV)与第二球阀(BV2)之间的连通管道中，所述第二铂电阻(T2)和第三压力变送器(P3)均安装在换热装置(CAL)与气液分离器(LS)之间的连通管道中。
2.根据权利要求1所述的能力测量装置，其特征在于：所述的换热装置(CAL)为量热计或乙二醇换热器。
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| CN104374591B (zh) * | 2014-11-13 | 2016-11-23 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种电子膨胀阀的能力测量装置 |
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2014
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