CN210089973U - 受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，包括第一工质泵、质量流量计、电加热换热器、分流器、分流流动通道、模拟蒸发器、视液镜、过热段蒸发器、水平集管、冷凝器、储液器、过冷换热器、恒温水槽、第一调节阀和取样阀。本实用新型采用间接测试方法测试相分离特性，可以克服实际制冷系统中润滑油对两相制冷剂分流存在影响，可以给出足够的信息用于理解分流现象。通过该分流性能测试实验系统，可以测试受下游参数影响的分流器相分离特性，并对分液器进一步的设计优化提供更充分的依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统。
背景技术
由于制冷系统中分流器对制冷剂的分配涉及到气液两相流的均匀分配，目前没有一个公开发表的设计方法，国内外学者和企业的研究文献表明制冷系统蒸发器用分流器的研究方法主要有以实验为主，模拟为辅。实验目的为检验上述用于计算流量分配不均匀度的仿真模型是否正确。通过该结果和仿真模型结果的比较，验证前面仿真模型的正确性，并为不同分配器型式下的分流性能评价提供依据。
根据前人的研究，分液器性能测试方法主要分为两类：
(1)使用气液混合物，如空气-水混合物或氮气-水混合物，在分流器后的各支管上分别测量气体和液体的流量，来评估分液器的分配均匀性。这种测试方法原理简单，易于搭建和测试，具有操作简单、安全的特点，同时可视化研究也相对较容易。然而，空气和水的密度差几乎是用于实际空调系统的氟利昂制冷剂的30倍，与实际的制冷剂物性差距巨大，这将导致两相流的流动状态和行为有很大的差异，从而导致比较大的实验误差。除此之外，各支路分液是否均匀，也受到换热器各支路热载荷的影响，而这种方法不能考虑换热对分配的影响。
(2)使用带分液器的制冷系统，通过电加热器将分流器后的每个支管的制冷剂加热为具有一定超加热状态的单相蒸汽，测试分液器出口对应的每一支路经过换热器后的过热度或者换热量，通过对比过热度或者换热量的差别来评估分配均匀性。这种方法较容易实现，可以直观的对比分液器的性能。但是它的缺点是，不能知道每一支路具体的质量流量和气液两相的比例；当过热度较大时，观测到的差别可能会小于实际各支路的差别。因为当每一支路都进入过热区之后，换热性能都急剧下降，表现出来的差异就没有那么明显。而且以制冷剂作为实验工质，存在两相制冷剂状态难以控制的问题，变化范围较窄，运行范围难以达到特定的工况，因而易造成较大的波动误差。
这两种实验方法都存在不可避免的原理和技术缺陷，无法避免实际制冷系统中润滑油对两相制冷剂分流存在影响，无法给出足够的信息用于理解分流现象，无法测试受下游参数影响的分流器相分离特性，因而无法对分液器进一步的设计优化提供更充分的依据。因此，必须提出和设计新型的分流性能测试实验系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，其特征在于，包括第一工质泵、质量流量计、电加热换热器、分流器、分流流动通道、模拟蒸发器、视液镜、过热段蒸发器、水平集管、冷凝器、储液器、过冷换热器、恒温水槽、第一调节阀和取样阀；所述第一工质泵的一端与所述质量流量计的一端连接，所述质量流量计的另一端与所述电加热换热器的一端连接，所述电加热换热器的另一端与所述取样阀的一端相连，所述取样阀另一端与所述分流器连接，所述分流器包括多条并联的所述分流流动通道，每条所述分流流动通道与所述取样阀连接，所述分流流动通道的另一端与所述模拟蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述过热段蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述水平集管的一端连接，所述水平集管连接的另一端与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器另一端与储液器连接，所述储液器包括气体出口和液体出口，所述储液器液体出口与所述过冷换热器的一端连接，所述过冷换热器另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述第一工质泵连接，形成闭式循环。
优选地，所述恒温水槽的一端与第二工质泵的一端连接，所述第二工质泵的另一端与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述恒温水槽连接，形成闭式循环。
优选地，所述第一工质泵与所述质量流量计之间安装有所述第一调节阀。
优选地，所述质量流量计与所述电加热换热器之间设有预留注油装置，所述预留注油装置包括储油器、第二调节阀和第三调节阀；所述储油器的两端分别通过所述第二调节阀和第三调节阀连接在质量流量计与所述电加热换热器之间的管路上。
本实用新型的有益效果是:本实用新型采用间接测试方法测试相分离特性，可以克服实际制冷系统中润滑油对两相制冷剂分流存在影响，可以给出足够的信息用于理解分流现象。通过该分流性能测试实验系统，可以测试受下游参数影响的分流器相分离特性，并对分液器进一步的设计优化提供更充分的依据。
附图说明
图1所示为本实用新型的主视图；
图2所示为本实用新型中预留注油装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1-2 所示，一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，包括第一工质泵1、质量流量计2、电加热换热器3、分流4器、分流流动通道5、模拟蒸发器6、视液镜7、过热段蒸发器8、水平集管9、冷凝器10、储液器11、过冷换热器 12、恒温水槽13、第一调节阀14、储油器15、压力测点P、温度测点T、压差测点ΔP、预留注油装置16和取样阀17。所述第一工质泵的一端与所述质量流量计的一端连接，所述质量流量计的另一端与所述电加热换热器的一端连接，所述质量流量计与所述电加热换热器之间设有预留注油装置16，所述预留注油装置包括储油器15、第二调节阀18和第三调节阀19；所述储油器的两端分别通过所述第二调节阀和第三调节阀连接在质量流量计与所述电加热换热器之间的管路上。
所述电加热换热器的另一端与所述取样阀的一端相连，所述取样阀另一端与所述分流器连接，所述分流器包括多条并联的所述分流流动通道，每条所述分流流动通道与所述取样阀连接，所述分流流动通道的另一端与所述模拟蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述过热段蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述水平集管的一端连接，所述水平集管连接的另一端与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器另一端与储液器连接，所述储液器包括气体出口11a和液体出口11b，所述气体出口通过调节阀与第一工质泵连接，所述储液器的液体出口与所述过冷换热器的一端连接，所述过冷换热器另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述第一工质泵连接，形成闭式循环。所述恒温水槽的一端与第二工质泵20的一端连接，所述第二工质泵的另一端与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述恒温水槽连接，形成闭式循环。所述第一工质泵与所述质量流量计之间安装有所述第一调节阀14。
所述电加热换热器3控制节流后气液两相制冷剂实验参数。分流器入口温度通过所述电加热换热器3控制，分流器入口压力通过所述第一工质泵1频率调节控制，分流器入口流量通过所述调节阀12进行调节。气液制冷剂在所述工质泵1的输送下，流过所述质量流量计2，经所述电加热蒸发器3及加热进入实验测试段，在实验测试段前部设置可视化观测管段，将不同型式的所述分流器4 在实验测试段安装并进行性能测试，气液两相制冷剂通过所述分流器4分流后进入所述模拟蒸发器6，在所述模拟蒸发器6中对分流后的制冷剂进行加热，液体制冷剂完全蒸发。蒸发后的气体制冷剂进入所述过热段蒸发器8，所述过热段蒸发器8对单相气体进行加热。从所述过热段蒸发器8出来的单相气体进入冷凝器10释放热量冷凝为液体，进入所述储液器11，所述储液器液体出口11b流出的液态制冷剂进入过冷换热器12进行过冷，通过工质泵1输送，完成闭式循环。所述恒温水槽13为冷凝器10和储液器11进行供冷。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，其特征在于，包括第一工质泵、质量流量计、电加热换热器、分流器、分流流动通道、模拟蒸发器、视液镜、过热段蒸发器、水平集管、冷凝器、储液器、过冷换热器、恒温水槽、第一调节阀和取样阀；所述第一工质泵的一端与所述质量流量计的一端连接，所述质量流量计的另一端与所述电加热换热器的一端连接，所述电加热换热器的另一端与所述取样阀的一端相连，所述取样阀另一端与所述分流器连接，所述分流器包括多条并联的所述分流流动通道，每条所述分流流动通道与所述取样阀连接，所述分流流动通道的另一端与所述模拟蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述过热段蒸发器的一端连接，所述模拟蒸发器的另一端与所述水平集管的一端连接，所述水平集管连接的另一端与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器另一端与储液器连接，所述储液器包括气体出口和液体出口，所述储液器液体出口与所述过冷换热器的一端连接，所述过冷换热器另一端与所述视液镜的一端连接，所述视液镜的另一端与所述第一工质泵连接，形成闭式循环。
2.根据权利要求1所述的受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，其特征在于，所述恒温水槽的一端与第二工质泵的一端连接，所述第二工质泵的另一端与所述冷凝器连接，所述冷凝器与所述恒温水槽连接，形成闭式循环。
3.根据权利要求1所述的受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，其特征在于，所述第一工质泵与所述质量流量计之间安装有所述第一调节阀。
4.根据权利要求1所述的受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统，其特征在于，所述质量流量计与所述电加热换热器之间设有预留注油装置，所述预留注油装置包括储油器、第二调节阀和第三调节阀；所述储油器的两端分别通过所述第二调节阀和第三调节阀连接在质量流量计与所述电加热换热器之间的管路上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110082066A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-02 | 天津商业大学 | 受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统 |
| CN110082066B (zh) * | 2019-05-29 | 2024-07-12 | 天津商业大学 | 受下游非均匀换热影响的分流性能测试实验系统 |
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2019
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