使用氮气作为制冷剂检测压缩机效果的系统的制作方法

本发明涉及制冷剂压缩机效果检测的技术领域，尤其涉及使用氮气作为制冷剂检测压缩机效果的系统。

背景技术：

近年来，制冷剂压缩机厂家的制冷剂压缩机试验装置的建设越来越多，按照标准gb/t5773《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》的要求，在制冷剂系统内做一台制冷剂压缩机的试验测试，从装机到拆机，至少得2个小时，每天测试的数量很少。对于大批量生产的厂家来说，需要建造多套制冷剂系统才能满足生产量的需求，建造总成本很高。

完整的制冷剂循环流程包含四大部件：制冷剂压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。制冷剂压缩机排气口出来的高压高温制冷剂过热气体在经过冷凝器换热冷凝(释放热量)后，高压中温的制冷剂液体经过膨胀阀节流后成为低温低压的汽液两相态，进入蒸发器中换热蒸发(吸收热量)后成为低压中温的制冷剂过热气体。冷凝器部分需提供冷源换热，蒸发器部分需提供热源换热，以维持循环的冷热平衡。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中单纯检测制冷剂压缩机是否能正常启动、加载、减载功能是否有效，使用制冷剂容易破坏臭氧层，造成温室效应的问题，为此，本发明提供使用氮气作为制冷剂检测制冷剂压缩机效果的系统，这样可以实现检测目的情况下对环境无污染，也不破坏臭氧层，不会产生温室效应，且相对于制冷剂成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

使用氮气作为制冷剂检测压缩机效果的系统，包括用于分离氮气和冷却介质的分离器、氮气换热组件、冷却介质换热组件、供氮气组件，待检测的制冷剂压缩机、分离器、氮气换热组件依次连接形成氮气环路，所述供氮气组件用于给氮气环路提供氮气，所述冷却介质换热组件与待检测的制冷剂压缩机连接用于给待检测的制冷剂压缩机降温与润滑。

进一步地，系统还包括调节氮气环路上气压的第一阀组、真空泵vp，所述第一阀组包括三个端口，其中两个输入端分别对应的与制冷剂压缩机进气口和出气口的两端连接，所述真空泵vp通过与第一阀组的输出端连接抽空新装的制冷剂压缩机内的空气到真空状态，供氮气组件输出气体到制冷剂压缩机的进气口内。

对第一阀组的限定，所述第一阀组包括第三气动阀pbv3、第四气动阀pbv4、第五气动阀pbv5，第三气动阀pbv3和第四气动阀pbv4分别连接在制冷剂压缩机的进气口和出气口的两端，管路合并后与第五气动阀pbv5一端连接，第五气动阀pbv5的另一端与真空泵vp连接。

对供氮气组件的限定，所述供氮气组件包括在第一供气支路上的第五泵体pump5、储气罐、第一减压阀prv1、第八气动阀pbv8、在第二供气支路上的第九气动阀pbv9，第一供气支路靠近第五泵体pump5的一端和第二供气支路的一端均与氮气源连接，另一端连接后作为供氮气组件的输出端，所述储气罐上还设置有供第四压力表pg4测量的压力测点和第四安全阀relfv4。

对第二阀组和第三阀组的限定，制冷剂压缩机与分离器之间的氮气环路上设置有第二阀组，所述第二阀组包括串联在氮气环路上的第二开关阀bv2、第二气动阀pbv2，还包括与外部导通的第一安全阀relfv1；

所述制冷剂压缩机输入端的氮气环路上设置有第三阀组，第三阀组包括第一球阀bv1、第一气动阀pbv1。

对冷却介质换热组件和供油组件的限定，所述冷却介质换热组件中的冷却介质为油，所述冷却介质换热组件的两端分别与制冷剂压缩机对应的进油口c和出油口d连接形成制冷剂压缩机的进油管路和出油管路，油分离器的油路输出端输出到出油管路内；所述出油管路上还并联有给出油油管路供油的供油组件，所述供油组件包括储油罐、给储油罐供油的油桶、与出油管路连接的进油支路和出油支路，进油支路上串联设置有第八开关阀bv8和第六电磁阀sv6，出油支路上串联设置有第九球阀bv9、第七气动阀pbv7，储油罐内的油经过出油支路输出到出油管路上，所述第九球阀bv9上并联设置有加油机和油处理器。

对第五阀组的限定，所述冷却介质换热组件输出端与制冷剂压缩机之间设置第五阀组，第五阀组包括与冷却介质换热组件串联连接的第三泵体pump3、第二安全阀relfv2、第二流量计fm2、第四球阀bv4、第一单向阀cv1、第七开关阀bv7，还包括并联在第三泵体pump3两端的第六气动阀pbv6；

对第六阀组的限定，所述冷却介质换热组件输入端与制冷剂压缩机之间设置有第六阀组，所述第六阀组包括串联在出油管路上的第五开关阀bv5、第六开关阀bv6、第五电磁阀sv5，还包括并联在第六开关阀bv6两端的第一针阀nv1。

对第四阀组的限定，所述第一单向阀cv1和第七开关阀bv7之间的管路和第一球阀bv1和第一气动阀pbv1之间的管路连接形成吸气回油管路，所述吸气回油管路上设置有第四阀组，所述第四阀组包括第二针阀nv2。

对第七阀组的限定，所述油分离器的油路输出端通过第七阀组与冷却介质换热组件的输入端连接，所述第七阀组包括串联设置的第三开关阀bv3、第四电磁阀sv4、第二单向阀cv2。

对压力调节阀组的限定，所述氮气环路上还设置有压力调节阀组，所述压力调节阀组包括第一压力调节器pr1、第二压力调节器pr2、第三压力调节器pr3，还包括分别与相应的第一压力调节器pr1、第二压力调节器pr2、第三压力调节器pr3形成气路串联的第一电磁阀sv1、第二电磁阀sv2、第三电磁阀sv3，串联后的三条气路并联后形成压力调节阀组的一个输入端和一个输出端。

本发明的优点在于：

(1)用氮气作为运行介质代替制冷剂，由于氮气的不凝性，且其液化点很低，需要极低的冷却介质才能将其冷凝成液态，故其在循环里一直以气态存在，在氮气和冷却介质的作用下对待检测的制冷剂压缩机进行吸热，氮气的使用完全可以满足仅仅只是验证制冷剂压缩机的启动、加载、减载功能是否有效，并且氮气无污染、不破坏臭氧层、没有温室效应的影响，且相对于制冷剂成本很低。

(2)氮气替代制冷剂运行时，只对制冷剂压缩机的加载与减载做考核判断，如果制冷剂压缩机的加载与减载正常，说明制冷剂压缩机能正常运转。整个考核过程只需要几分钟。同时，该系统设备少，使得设备费用投入少，设备占地面积小，耗电量少。

(3)制冷剂压缩机排出的高压高温氮气经过油分离器后，然后经过氮气换热组件，经氮气换热组件换热，氮气降温，降温后的氮气再经过调节阀组节流成低压气体，过热气体经流量计测量，回到制冷剂压缩机的吸气端。制冷剂压缩机的吸气压力由系统的初始平衡压力决定，排气压力由系统内氮气的充注量决定的，由于氮气无相变，故氮气换热组件和冷却介质换热组件的冷却作用对氮气环路中的压力影响不大，主要影响氮气温度和油的温度，因此不需要复杂的压力调节结构。

(4)冷却介质使用油，油不仅起到了吸收待检测制冷剂压缩机的热量，还能够起到润滑制冷剂压缩机内各部件的作用。

(5)本发明中氮气不会发生相变，因此不需要蒸发器。

附图说明

图1为本发明中系统的结构示意图。

图2-5为系统中的局部结构图。

图中标注符号的含义如下：

1-压力调节阀组2-氮气换热组件3-分离器4-供油组件

5-制冷剂压缩机6-供氮气组件7-冷却介质换热组件

11-第一阀组12-第二阀组13-第三阀组14-第四阀组

15-第五阀组16-第六阀组17-第七阀组

具体实施方式

如图1-2所示，使用氮气作为制冷剂检测制冷剂压缩机5效果的系统，包括用于分离氮气和冷却介质的分离器3、氮气换热组件2、冷却介质换热组件7、供氮气组件6、压力调节阀组1、第四阀组14。在该实施例中冷却介质换热组件7为油换热组件，分离器3为油分离器3。

待检测的制冷剂压缩机5的气路输出端、分离器3、氮气换热组件2、压力调节阀组1、制冷剂压缩机5的氮气输入端依次连接形成氮气环路，所述供氮气组件6用于给氮气环路提供氮气，所述冷却介质换热组件7与待检测的制冷剂压缩机5连接用于给待检测的制冷剂压缩机5降温。

系统还包括调节氮气环路上气压的第一阀组11、真空泵vp。所述第一阀组11包括三个端口，其中两个输入端分别对应的与制冷剂压缩机5进气口和出气口的两端连接，所述真空泵vp通过与第一阀组11的输出端连接抽空新装的制冷剂压缩机5内的空气到真空状态，供氮气组件6输出气体到制冷剂压缩机5的进气口内，所述氮气环路上还设置有第一流量计fm1。

具体的，第一阀组11包括第三气动阀pbv3、第四气动阀pbv4、第五气动阀pbv5，第三气动阀pbv3和第四气动阀pbv4串联后并联在制冷剂压缩机5的进气口和出气口的两端，第三气动阀pbv3和第四气动阀pbv4分别连接在制冷剂压缩机5的进气口和出气口的两端，管路合并后与第五气动阀pbv5一端连接，第五气动阀pbv5的另一端与真空泵vp连接，第三气动阀pbv3与制冷剂压缩机5输入端之间的管路上设置有第一压力表pg1在第一测点ps01处测量压力。

所述压力调节阀组1包括第一压力调节器pr1、第二压力调节器pr2、第三压力调节器pr3，还包括分别与相应的第一压力调节器pr1、第二压力调节器pr2、第三压力调节器pr3形成气路串联的第一电磁阀sv1、第二电磁阀sv2、第三电磁阀sv3，串联后的三条气路并联后形成压力调节阀组1的一个输入端和一个输出端。第五气动阀pbv5可以再加一个跟其并联的阀门，在装上待测的制冷剂压缩机5时，打开第三气动阀pbv3、第四气动阀pbv4、第五气动阀pbv5，启动真空泵vp开始抽真空，抽完真空后，关闭这第三气动阀pbv3、第四气动阀pbv4、第五气动阀pbv5，然后停真空泵vp。在做完测试后，打开第三气动阀pbv3和第四气动阀pbv4以及那个并联阀门，将待检测的制冷剂压缩机5部分的气体排掉，就可拆机。压力调节阀组1中的压力调节器的数量根据实际情况而定。

制冷剂压缩机5与分离器3之间的氮气环路上设置有第二阀组12，所述第二阀组12包括串联在氮气环路上的第二开关阀bv2、第二气动阀pbv2，还包括与外部导通的第一安全阀relfv1，在设置第二阀组12的氮气环路上还设置有用于检测气体温度的第二温度检测器pt02、用于检测压力的第二压力表pg2在第二测点ps02处测量压力。待检测的制冷剂压缩机5的排气管路上的第二阀组在抽真空时，关闭第二气动阀pbv2，第二球阀bv2是常开。抽完真空后打开第二气动阀pbv2，做完测试关闭。

压力调节阀组1和制冷剂压缩机5之间的氮气环路上设置有第三阀组13，第三阀组13包括串联的第一球阀bv1、第一气动阀pbv1。第一球阀bv1、第一气动阀pbv1两者之间的管路上连接供氮气组件6的输出端a和第四阀组14的输出端b。所述冷却介质换热组件7的两端分别与制冷剂压缩机5对应的进油口c和出油口d连接形成制冷剂压缩机5的进油管路和出油管路。分离器3的油路输出端e中的油返回到出油管路内。制冷剂压缩机5吸气管路的第三阀组在抽真空时，关闭第一气动阀pbv1，第一球阀bv1是常开。抽完真空后打开第一气动阀pbv1，做完测试关闭。

在氮气换热组件2与压力调节阀组1之间设置的第三温度检测器pt03。在设置第二阀组12的氮气环路上还设置有用于检测气体温度的第一温度检测器pt01和第四温度检测器pt04、用于检测压力的第三压力表pg3；其中第一温度检测器pt01设置在第一球阀bv1、第一气动阀pbv1之间，第四温度检测器pt04设置在第一流量计fm1的输入端，第三压力表pg3在第三测点ps03处测量压力，第三测点ps03靠近第四温度检测器pt04。上述给检测器检测的结果作为控制各阀开关时间的依据。

如图3所示，所述供氮气组件6包括在第一供气支路上的第五泵体pump5、储气罐、第一减压阀prv1、第八气动阀pbv8、在第二供气支路上的第九气动阀pbv9。第一供气支路靠近第五泵体pump5的一端和第二供气支路的一端均与氮气源连接，另一端连接后作为供氮气组件6的输出端，所述储气罐上还设置有供第四压力表pg4测量的压力测点ps07和第四安全阀relfv4。

如图4所示，所述冷却介质换热组件7输出端与制冷剂压缩机5之间的进油管路上设置第五阀组15，第五阀组15包括与冷却介质换热组件7串联且从冷却介质换热组件7输出端依次连接的第三泵体pump3、第二安全阀relfv2、第二流量计fm2、第四球阀bv4、第一单向阀cv1、第七开关阀bv7，还包括并联在第三泵体pump3两端的第六气动阀pbv6。冷却介质换热组件7的进口端设置有第五温度检测器pt05和用于压力检测的第四测点ps04，输出端设置有第六温度检测器pt06。

所述冷却介质换热组件7输入端与制冷剂压缩机5之间的出油管路上设置有第六阀组16，所述第六阀组16包括串联在出油管路上且从制冷剂压缩机5输出端依次设置的第五开关阀bv5、第六开关阀bv6、第五电磁阀sv5，还包括并联在第六开关阀bv6两端的第一针阀nv1。

如图4所示，所述第一单向阀cv1和第七开关阀bv7之间的管路和第一球阀bv1和第一气动阀pbv1之间的管路上的b点连接形成吸气回油管路，所述第四阀组14设置在吸气回油管路上，所述第四阀组14包括第二针阀nv2，并且在吸气回油管路上还设置有第五压力表pg5在第五测点ps05处测量压力。

所述油分离器3的油路输出端通过第七阀组17与冷却介质换热组件7的输入端连接，所述第七阀组17包括串联且从分离器3输出端依次设置的第三开关阀bv3、第四电磁阀sv4、第二单向阀cv2。

如图5所示，所述出油管路上还并联有给出油管路供油的供油组件4，连接点位于出油管路上的f点和g点，所述供油组件4包括储油罐、给储油罐供油的油桶、与出油管路连接的进油支路和出油支路，进油支路上串联设置有第八开关阀bv8和第六电磁阀sv6，出油支路上串联设置有第九球阀bv9、第七气动阀pbv7，储油罐内的油经过出油支路输出到出油管路上，所述第九球阀bv9上并联设置有加油机和油处理器。所述油桶上设置有用于检测储油罐内油温的第七温度检测器pt07，油桶内的油依次通过第三泵体pump4、第十球阀bv10后流入到储油罐内，储油罐上方还设置有平衡油桶气压的排气支路，该支路上设置有第十一球阀bv11,并且还设置有第六压力测点ps06。供油组件4的设置在系统内油不足时储油器往系统内注油，而当系统内油过多时，可将多余的油排到储油器内储存。

图1中的氮气换热组件2和冷却介质换热组件7如图2和图4所示，如图2所示，氮气换热组件2包括第一换热器hx1和使第一换热器hx1正常工作的组件，如图4所示，冷却介质换热组件7包括第一换热器hx2和使第一换热器hx2正常工作的组件，在此不再赘述。

系统的初始平衡压力，由氮气源的压力提供，如果此压力偏低，可通过第五泵体pump5增压后进入系统内。氮气源必须提供干净的氮气，纯度不低于98％。

氮气环路上的氮气换热组件2将高压高温的氮气冷却，但氮气无相变，然后高压高温的氮气经过压力调节阀组1后变成低压气体后，回到制冷剂压缩机5的吸气端；同时，从制冷剂压缩机5出来的油，经过冷却介质换热组件7换热冷却，回到制冷剂压缩机5。氮气换热组件2和油冷却器共同将制冷剂压缩机5产生的热量带走，维持循环的冷热平衡，使得在验证制冷剂压缩机5的启动、加载、减载功能是否有效的过程中能正常运转。

上述第四阀组14用于控制回油管路内的油进入到氮气环路内，第五阀组15控制冷却介质换热组件7内的油是否进入到制冷剂压缩机5和吸气回油管路内，第六阀组16控制制冷剂压缩机5中的油是否流入到冷却介质换热组件7内冷却。第七阀组17控制油分离器3内的油回流到冷却介质换热组件7中。

该系统验证制冷剂压缩机5的启动、加载、减载功能是否有效的步骤具体如下：

s1、通电后制冷剂压缩机5启动，然后加载制冷剂压缩机5本身自带的电磁阀分级动作，在制冷剂压缩机5本身自带的每级电磁阀动作后，根据电流值是否达到设定值判断是否加载到位，如果到位继续下一级的加载，直至完全加载到100％。

s2、从100％满负荷开始减载，每级减载时，根据电流值是否达到设定值判断是否减载到位，如果到位继续下一级的减载，直至减载到初始负荷。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。