专利名称：蒸汽压缩制冷循环中干式蒸发器出口状态测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸汽压縮制冷循环中干式蒸发器出口状态测量 方法及装置。
背景技术：
在蒸汽压縮式制冷循环过程中，干式蒸发器出口制冷剂状态的控 制相当重要 一方面，为了防止压縮机发生液击，出口制冷剂状态要 求有一定的过热度；另一方面，为了充分利用蒸发器的换热面积、提
高换热器效率，出口制冷剂状态的过热度要求尽可能地小，有时为了 控制适当的排气温度，甚至要求出口制冷剂状态有一点湿度。目前， 干式蒸发器的出口制冷剂状态的控制主要应用热力膨胀阀和电子膨 胀阀，无论何类型的膨胀阀一干式蒸发器控制回路，都是采用过热度 (回气温度和蒸发温度之差)作为干式蒸发器出口制冷剂状态的反馈
信号；但是，根据管内气液两相流动型式的发展变化，随着蒸发器供 液量的逐步增加，干式蒸发器出口的制冷剂流动状态由过热蒸汽向饱 和逼近，过热度越来越小，准确的测量比较困难；因此为了保证压縮 机的运行安全和蒸发器的换热效率，需要及时、准确、可靠的方法测 量蒸发器的出口是否处于饱和状态附近。
发明内容
本发明是要解决蒸汽压縮式制冷循环过程中，干式蒸发器出口制冷剂状态测量的技术问题，而提供一种蒸汽压縮制冷循环中干式蒸发
器出口状态测量方法及装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种蒸汽压縮制冷循环中干式蒸发器出口状态测量方法，特点
是，具体步骤如下
1. 在干式蒸发器出口铜管壁面布置一个电加热器和第一温度传感器， 由该第一温度传感器测量置有加热器的该点温度；
2. 在第一温度传感器上游布置第二温度传感器，由该第二温度传感 器测量通过干式蒸发器出口的回气温度；
3. 将置有加热器的该点温度和通过干式蒸发器出口的回气温度分别 从两端输入到一 比较器计算其温差；
4. 控制器根据温差大小，判断干式蒸发器出口状态是过热蒸汽，还 是雾状湿蒸汽；
5. 将步骤4的判断作为蒸汽压縮式制冷循环中膨胀阀一干式蒸发器 控制回路的反馈信号，调节置于干式蒸发器入口的膨胀阀的开度。
一种为实现上述方法的装置，其特点是它包括电加热器、恒流 源、第一温度传感器、第二温度传感器、比较器、控制器、膨胀阀， 电加热器置于干式蒸发器出口铜管壁面上，恒流源和电加热器相连 接，由恒流源提供恒定的激励电流给电加热器，第一温度传感器置于 电加热器处，测量该点的温度，第二温度传感器置于第一温度传感器 的上游，测量干式蒸发器出口处的回气温度，第一、第二温度传感器 和比较器的两输入端相连接，比较器的输出和控制器连接，控制器输出连接置于干式蒸发入口端的膨胀阀连接，用来控制膨胀阀的开度。 本发明的有益效果在于可以确定干式蒸发器出口由过热蒸汽向 雾状湿蒸汽的转变点，此时，蒸发器的换热效率最佳，同时又保证了 压縮机的运行安全性；另外，避免了在实际使用过程中蒸发温度和回 气温度比较法可能产生的系统误差，也不需要成本较高的压力传感 器。
图1是发明的热式感应测量装置简图。
具体实施例方式
一种蒸汽压缩制冷循环中干式蒸发器出口状态测量方法，具体步 骤如下
1. 在干式蒸发器3出口铜管壁面布置一个电加热器5和第一温度传 感器6，由该第一温度传感器6测量置有加热器5的该点温度TH;
2. 在第一温度传感器6上游布置第二温度传感器4，由该第二温度 传感器4测量通过干式蒸发器3出口的回气温度Ts;
3. 将置有加热器5的该点温度TH和通过干式蒸发器3出口的回气温 度Ts分别从两端输入到一比较器9计算其温差A7^T^ -rs;
4. 控制器1根据温差Ar大小，判断干式蒸发器3出口状态是过热蒸 汽，还是雾状湿蒸汽，当温差大于20K时，干式蒸发器3出口状态是 过热蒸汽；当温差小于5K时，干式蒸发器3出口状态是雾状湿蒸汽； 当温差界于5K-20K之间时，干式蒸发器3出口状态处于过热蒸汽与 雾状湿蒸汽之间的过渡状态；5.控制器1将步骤4的判断作为蒸汽压縮式制冷循环中膨胀阀一干 式蒸发器控制回路的反馈信号，调节置于干式蒸发器入口的电子膨胀 阀的开度，当干式蒸发器3出口状态是过热蒸汽时，且过热度大于
4K时；增加电子膨胀阀的开度；当干式蒸发器3出口状态是雾状湿
蒸汽时，减小电子膨胀阀开度；当干式蒸发器3出口状态是过热蒸汽 时，且过热度界于2K-4K之间时；保持电子膨胀阀的开度不变。
一种为实现上述方法的装置，其特点是它包括电加热器6、恒 流源7、第一温度传感器6、第二温度传感器4、比较器9、控制器l、 电子膨胀阀2，电加热器5置于干式蒸发器3出口铜管壁面上，恒流 源7和电加热器5相连接，由恒流源7提供恒定的激励电流给电加热 器5，第一温度传感器6置于电加热器5处，测量该点的温度TH，第 二温度传感器4置于第一温度传感器6的上游，测量干式蒸发器3出 口处的回气温度Ts，第一温度传感器6、第二温度传感器4和比较器 9的两输入端相连接，比较器9的输出和控制器1连接，控制器1输 出连接置于干式蒸发器3入口端的膨胀阀2连接，用来控制膨胀阀2 的开度。本实施例中的第一、第二温度传感器采用薄膜型PtlOO热电 阻、控制器l采用具有PtlOO输入，PID计算，电子膨胀阀驱动控制 等功能的控制器。
热式感应测量以内热源物体在流体中的热平衡原理为理论基础， 即热平衡时内热量应等于物体向流体中的散热量，因此，热平衡时物 体的温度与流体的流速、温度、密度、气相或液相等因素相关， 一般 用于流体流速测量，也可以用于分辨流体的气相和液相。压縮式制冷循环中膨胀阀一干式蒸 发器控制回路，作为反馈信号，适用于蒸汽压縮式制冷循环。
权利要求
1.一种蒸汽压缩制冷循环中干式蒸发器出口状态测量方法，其特征在于，方法具体步骤为1)在干式蒸发器出口铜管壁面布置一个电加热器和第一温度传感器，由该第一温度传感器测量置有加热器的该点温度；2)在第一温度传感器上游布置第二温度传感器，由该第二温度传感器测量通过干式蒸发器出口的回气温度；3)将置有加热器的该点温度和通过干式蒸发器出口的回气温度分别从两端输入到一比较器计算其温差；4)控制器根据温差大小，判断干式蒸发器出口状态是过热蒸汽，还是雾状湿蒸汽；5)将步骤4)的判断作为蒸汽压缩式制冷循环中膨胀阀-干式蒸发器控制回路的反馈信号，调节置于干式蒸发器入口的膨胀阀的开度。
2. —种为实现权利要求l述的方法的装置，其特点是它包括 电加热器、恒流源、第一温度传感器、第二温度传感器、比较器、控 制器、膨胀阀，电加热器置于干式蒸发器出口铜管壁面上，恒流源和 电加热器相连接，由恒流源提供恒定的激励电流给电加热器，第一温 度传感器置于电加热器处，测量该点的温度，第二温度传感器置于第 一温度传感器的上游，测量干式蒸发器出口处的回气温度，第一、第 二温度传感器和比较器的两输入端相连接，比较器的输出和控制器连 接，控制器输出连接置于干式蒸发入口端的膨胀阀连接，用来控制膨 胀阀的开度。
全文摘要
本发明公开了一种蒸汽压缩制冷循环中干式蒸发器出口状态测量方法及装置，特点是，在干式蒸发器出口铜管壁面布置电加热器和第一温度传感器，由该温度传感器测量该点温度；在第一温度传感器上游布置第二温度传感器，由该第二温度传感器测量回气温度；将置有加热器的该点温度和回气温度分别从两端输入到比较器计算其温差；根据温差大小，判断干式蒸发器出口状态是过热蒸汽，还是雾状湿蒸汽；由比较器输出的状态判断信号输入到控制器；将过热蒸汽，还是雾状湿蒸汽的判断作为蒸汽压缩式制冷循环中膨胀阀—干式蒸发器控制回路的反馈信号，调节置于干式蒸发器入口的膨胀阀的开度，适用于蒸汽压缩式制冷循环。
文档编号F25B49/02GK101307974SQ20081004037
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者宏 陶, 陶乐仁 申请人:上海理工大学