一种制冷剂质量测试装置及测试方法_3

文档序号:9665127阅读:来源:国知局
,以上方程中al_al2都是常数,对不同的制冷剂,取不同数值。将以上方程写入 控制器中,控制器读入温度和压力的平均值后,将平均值代入物性计算方程可计算出制冷 剂密度。)
[0069]及待测部件内制冷剂质量m=P*(Vl+V2),其中VI为待测部件的内容积,V2为采样 容器的内容积。从而测出达到热力平衡状态下的待测部件内的制冷剂质量。
[0070] 4)采样容器003内的制冷剂回收过程:调节控制阀系统使得旁通管路打开,及待测 部件两端中靠近该旁通管路一侧的阀门打开,另一侧的阀门关闭,(具体地可将第一阀门01 保持关闭状态,第四阀门04关闭,第二阀门02打开,第三阀门03保持打开状态),开启制冷循 环回路,(优选可开启实验测试系统001),当采样容器003内的压力减小到基本不变时关闭 旁通管路(优选可通过关闭第三阀门03来实现),打开待测部件两端中靠近该旁通管路一侧 的阀门,(优选可通过打开第一阀门01来实现),开始下一个工况的测试。这样有效地实现了 制冷剂从采样容器中回流至制冷循环回路中,为下一个工况的测试提供了有利条件。
[0071]这是制冷剂质量测试方法的具体或优选实施步骤,实现了对制冷剂质量的测试作 用和目的。
[0072]优选地,制冷剂质量测试过程中,还包括给待测部件加热的步骤,这样是为了能够 缩短采样容器和待测部件内制冷剂达到热力平衡状态的时间,以加快待测部件内制冷剂的 蒸发。
[0073]优选地,为保证进入采样容器中的制冷剂在达到热力平衡状态时为过热气体,采 样容器的内容积可按以下方法确定:
[0074] 1)根据待测部件001结构参数计算其内容积,记为VI;
[0075] 2)计算待测部件001内充满液体制冷剂时的质量ml = PL*V1,其中密度PL取待测部 件试验压力对应的饱和液体密度;
[0076] 3)根据制冷剂物性程序计算当待测部件内制冷剂温度为环境温度T环且过热度Λ Tsh= 5~10Κ时的制冷剂密度ρ1;
[0077] 4)采样容器内容积V2为ml/pl。
[0078]从而确定出满足要求(在达到热力平衡状态时为过热气体)的采样容器的内容积V2〇
[0079]优选地,当测试装置用于单管内两相流制冷剂质量测试时还可测试出空泡系数:
[0080]
(1)
[0081]式中,m-单管内测试的制冷剂质量,kg;
[0082] Pg,Pi-单管进出口平均压力对应的饱和气相密度,饱和液相密度,kg/m3;
[0083]α-空泡系数;
[0084]V-单管内容积,m3。
[0085] 这样能够有效地计算出制冷剂的空泡系数。
[0086]下面介绍一下本发明的优选实施例
[0087] 实施例1
[0088]本发明的第一实施例如图1所示,制冷剂质量测试装置包括依次相连通的实验台 测试系统001、第一阀门01、制冷剂质量待测部件002、第二阀门02,在待测部件002与第一阀 门01或第二阀门02之间的管路上设有依次相连通的第三阀门03及采样容器003,在实验台 测试系统001及第一阀门01之间的管路和实验台测试系统001及第二阀门02之间的管路上 设有第四阀门04;其中,制冷剂质量待测部件002与第一阀门01之间的管路上、制冷剂质量 待测部件002与第二阀门02之间的管路上以及采用容器003上均分别设有压力和温度传感 器,所有压力和温度传感器信号端与具有温度压力采集及制冷剂物性计算功能的控制器 004相连;通过第一阀门01和第二阀门02的同时关闭,将制冷剂封闭在制冷剂质量待测部件 001内;通过第三阀门03将采样容器003与制冷剂质量待测部件002连通,使制冷剂质量待测 部件内的制冷剂自由膨胀到采样容器中成为过热气体,进而可通过具有温度压力采集及制 冷剂物性计算功能的控制器004计算出待测部件内制冷剂质量。
[0089] 为保证制冷剂质量待测部件001内制冷剂膨胀到采样容器003内为过热气体状态, 采样容器003的内容积必须足够大,但也不宜过大。采样容器003的内容积过大则自由膨胀 时达到热力平衡的时间过长,内容积过小则不能保证达到热力平衡状态时制冷剂为过热气 体,采样容器的内容积可按以下方法确定:
[0090] 1)根据待测部件001结构参数计算其内容积,记为VI;
[0091] 2)计算待测部件001内充满液体制冷剂时的质量ml=PL*V1,其中密度PL取待测部 件试验压力对应的饱和液体密度;
[0092] 3)根据制冷剂物性程序计算待测部件内制冷剂温度为环境温度T环,过热度ΔTsh =5~10K时的制冷剂密度Pi;
[0093] 采样容器内容积V2取ml/Pi即可满足实验要求。
[0094]实验测试具体实施步骤如下:
[0095] 1)首次开始实验准备工作:第一阀门01、第二阀门02、第三阀门03、第三阀门04全 开,待测部件002、采样容器003及与实验台测试系统001及其连通管路一起抽真空,保压确 保测试装置无泄漏;
[0096] 2)待测部件常规性能测试过程:在实验台测试系统001内设定好运行工况,关闭第 三阀门03和第四阀门04,开启实验台测试系统001,当测试系统001按设定工况运行至稳定 状态后,保存稳态运行30min的数据;
[0097] 3)制冷剂质量测试过程:同时关闭第一阀门01和第二阀门02,打开第四阀门04,打 开第三阀门03,然后按正常操作关闭实验台测试系统001,观察待测部件002进出口压力、温 度及采样容器004的压力、温度数值,待压力和温度数据均达到稳态后,说明制冷剂质量测 试过程达到热力平衡状态,控制器004采集此时的数据,计算出三个压力和温度的平均值P 和T,根据制冷剂物性程序计算出对应的制冷剂气体密度P及待测部件内制冷剂质量m=p* (Vl+V2)〇
[0098] 4)采样容器003内的制冷剂回收过程:第一阀门01保持关闭状态,第四阀门04关 闭,第二阀门02打开,第三阀门03保持打开状态,开启实验测试系统001,当采样容器003内 的压力减小到基本不变时关闭第三阀门03,打开第一阀门01,开始下一个工况的测试。
[0099]制冷剂质量测试过程中,为缩短采样容器003和待测部件002内制冷剂达到热力平 衡状态的时间,可给待测部件002加热,以加快待测部件002内制冷剂的蒸发。
[0100] 第一阀门〇 1和第二阀门02可以是气动或电动球阀,第三阀门03和第四阀门04可以 是截止阀,手动球阀,也可以是气动或电动球阀。当第一阀门到第四阀门全部选用电动阀门 时,可通过对控制器004编程实现制冷剂质量测试过程的在线自动操作。
[0101]待测部件001可以是单根换热管,也可以是多根串联或并联的换热管,还可以是换 热器。
[0102] 该实施例用于单管内两相流制冷剂质量测试时还可以进一步测试出空泡系数:
[0103]
(1)
[0104]式中,m-单管内测试的制冷剂质量,kg;
[0105]Pg,Pi-单管进出口平均压力对应的饱和气相密度,饱和液相密度,kg/m3;
[0106]α-空泡系数;
[0107]V-单管内容积,m3。
[0108] 实施例2
[0109]本发明的另一个实施例如图2所示,制冷剂质量测试装置包括依次相连通的压缩 机1、四通阀7、室外换热器2、节流装置3、内外机连接管(小管)4、室内换热器5、内外机连接 管(大管)6;在内外机连接管(大管)6和四通阀7之间的管路上设有第一阀门31,在四通阀7 和室外换热器2之间的管路上设有第二阀门32,在室外换热器2和节流装置3之间的管路上 设有第三阀门33,在节流装置3和内外机连接管(小管)4之间的管路上设有第四阀门34,在 内外机连接管(小管)4和室内换热器5之间的管路上设有第五阀门35,在室内换热器5与内 外机连接管(大管)6之间的管路上设有第六阀门36;在四通阀7与压缩机吸气之间的管路上 设有301部件,第二阀门32与室外换热器2之间的管路上设有302部件,第三阀门33与节流装 置3之间的管路上设有303部件,内外机连接管(小管)4与第五阀门35之间的管路上设有304 部件,室内换热器5与第六阀门36之间的管路上设有305部件,内外机连接管(大管)6与第一 阀门31之间的管路上
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