專(zhuān)利名稱(chēng)：一種冷凝熱量回收型制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷凝熱量回收型制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí) 現(xiàn)冷凝熱量回收利用，低能耗試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行，準(zhǔn)確測(cè)定壓縮機(jī)的制冷量，屬于 建筑環(huán)境與設(shè)備工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GB/T 5773-2004容積式制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法，等效采用ISO 917:1989 Testing of refrigerant compressors, MOD, 二者提供的壓縮機(jī)性 能試驗(yàn)方法基本一致。第二制冷劑量熱器法，是上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ISO標(biāo)準(zhǔn)提供 的一種重要的容積式制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法。由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知，第二制冷劑量熱器法(參見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB/T 5773-2004容積式 制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法5.1方法A:第二制冷劑量熱器法)中，為壓縮機(jī) 提供試驗(yàn)工況環(huán)境的冷凝器的冷凝熱量全部耗散到周?chē)h(huán)境之中，與此同時(shí)， 量熱器一側(cè)還需要加熱器熱量進(jìn)行能量平衡，這就造成系統(tǒng)能量浪費(fèi)。圖1是現(xiàn)有制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。制冷劑循環(huán)回路中，從 量熱器出來(lái)的飽和制冷劑氣體，過(guò)熱后進(jìn)入壓縮機(jī)；制冷劑被壓縮成為高溫高 壓的氣體后，流入水冷冷凝器；經(jīng)過(guò)冷凝器過(guò)冷后的制冷劑液體通過(guò)膨脹閥， 被節(jié)流成為氣液兩相流體，進(jìn)入量熱器。制冷劑流體在量熱器中蒸發(fā)，成為飽 和蒸氣，再經(jīng)過(guò)熱后進(jìn)入壓縮機(jī)吸氣口，完成整個(gè)制冷循環(huán)。為了精確計(jì)算壓 縮機(jī)的制冷量，在量熱器出口、膨脹閥前和壓縮機(jī)的進(jìn)出口分別布置了制冷劑 壓力測(cè)點(diǎn)和溫度測(cè)點(diǎn)。量熱器的環(huán)境溫度和量熱器中的第二制冷劑壓力也布置了相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，在量熱器中還要設(shè)置電加熱器，用來(lái)對(duì)第二制冷劑加熱。 由此可見(jiàn)， 一方面，容積式制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置的運(yùn)行，需要消耗 大量的能量；另一方面，冷凝器僅僅為制冷壓縮機(jī)提供工況環(huán)境，冷凝熱量沒(méi)有被有效利用，而是耗散到周?chē)h(huán)境中去。必須指出的是，耗散這部分冷凝熱 量也是需要消耗能量的，比如通過(guò)空氣源冷水機(jī)組進(jìn)行能量耗散。隨著能源價(jià)格的提高和國(guó)家相關(guān)政策的出臺(tái)，試驗(yàn)裝置是否節(jié)能已成為性 能試驗(yàn)方法選擇的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此，找出試驗(yàn)裝置中能量損失最大的部位、 環(huán)節(jié)并分析其原因，便成為試驗(yàn)方法優(yōu)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。如何將冷凝熱量 有效回收，是制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置節(jié)能的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種冷凝熱量回收型壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題在 于在保證準(zhǔn)確測(cè)量壓縮機(jī)性能的基礎(chǔ)上，將部分冷凝熱量回收用于加熱第二制 冷劑，是一種充分考慮能量合理有效利用的節(jié)能型制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明一種冷凝熱量回收型壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)回路和 水循環(huán)回路；制冷劑循環(huán)回路中，從量熱器(蒸發(fā)器)出來(lái)的過(guò)熱后的飽和制 冷劑氣體，進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮成為高溫高壓的氣體，流入水冷冷凝器；經(jīng)過(guò)水 冷冷凝器過(guò)冷后，變?yōu)橹评鋭┮后w，通過(guò)膨脹閥，被節(jié)流成為氣液兩相流體， 進(jìn)入量熱器，完成整個(gè)制冷循環(huán)；水循環(huán)回路中，空氣源冷水機(jī)組與量熱器中 的熱交換盤(pán)管并聯(lián)(即兩者的進(jìn)水管、出水管分別對(duì)應(yīng)相連)后與水冷冷凝器 的熱交換盤(pán)管的兩端分別相連形成兩個(gè)并聯(lián)回路；其中，量熱器中的熱交換盤(pán) 器與水冷冷凝器的熱交換盤(pán)管構(gòu)成主路能量回收水流回路，用來(lái)加熱第二制冷劑，空氣源冷水機(jī)組與水冷冷凝器的熱交換管構(gòu)成旁通能量耗散水流回路，用 于將多余的熱量通過(guò)空氣源冷水機(jī)組耗散到周?chē)h(huán)境中。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)筒單實(shí)用，具有突出的節(jié)能效果，對(duì)大冷量(50kW以上)制冷 壓縮機(jī)的性能試驗(yàn)節(jié)能效果尤其顯著。本發(fā)明將壓縮機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的蒸發(fā)器(量 熱器)和冷凝器聯(lián)系起來(lái)，回收部分冷凝熱量用于加熱第二制冷劑，取代以往 的電加熱，可大大降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗，節(jié)約能源；由于冷凝熱量部分被回收利 用，需要耗散的能量熱量減少，可以降低空氣源冷水機(jī)組的能耗。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明冷凝熱量回收型壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是溫度測(cè)試點(diǎn)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例如圖2所示，本試驗(yàn)系統(tǒng)流程由制冷劑循環(huán)回路和水循環(huán)回路兩個(gè)回路組成。 制冷劑回路中，從量熱器4出來(lái)的飽和制冷劑氣體，過(guò)熱后進(jìn)入壓縮機(jī)l; 制冷劑被壓縮成為高溫高壓的氣體后，流入水冷冷凝器2;經(jīng)過(guò)水冷冷凝器2過(guò)冷后的制冷劑變?yōu)橐簯B(tài)，通過(guò)膨脹閥3，被節(jié)流成為氣液兩相流體，進(jìn)入量熱器 4。制冷劑流體在量熱器4中蒸發(fā)，成為飽和氣體，再經(jīng)過(guò)熱后進(jìn)入壓縮機(jī)l吸 氣口，完成整個(gè)制冷循環(huán)。為了精確計(jì)算壓縮機(jī)l的制冷量，在量熱器4出口、 膨脹閥3前和壓縮機(jī)的進(jìn)出口分別布置了制冷劑壓力測(cè)點(diǎn)11、 13、 15、 17和溫度測(cè)點(diǎn)12、 14、 16、 18。同時(shí)，量熱器的環(huán)境溫度和第二制冷劑壓力通過(guò)相應(yīng) 的測(cè)點(diǎn)23、 22監(jiān)測(cè)。水循環(huán)回路中，空氣源冷水機(jī)組9與量熱器4中的熱交換盤(pán)管6并聯(lián)(即兩 者的進(jìn)水管、出水管分別對(duì)應(yīng)相連)后與水冷冷凝器2的熱交換盤(pán)管201的兩 端分別相連形成兩個(gè)并聯(lián)回路；其中，量熱器中的熱交換盤(pán)管與水冷冷凝器的 熱交換盤(pán)管構(gòu)成主路能量回收水流回路，空氣源冷水機(jī)組與水冷冷凝器的熱交 換盤(pán)管構(gòu)成旁通能量耗散水流回路。主路能量回收水流回路通過(guò)循環(huán)泵7水路 循環(huán)，用來(lái)加熱量熱器中的第二制冷劑41。旁通能量耗散水流回路的作用，就 是將多余的熱量通過(guò)空氣源冷水機(jī)組9耗散到周?chē)h(huán)境中。主路能量回收水流 回路和旁通能量耗散水流回路的水量分配，是通過(guò)三通合流調(diào)節(jié)閥8進(jìn)行調(diào)節(jié) 的。為了精確計(jì)算第二制冷劑獲得的熱量，主路能量回收水流回路安裝了體積 流量計(jì)10和溫度測(cè)點(diǎn)19、 20，方便測(cè)量。本發(fā)明試驗(yàn)系統(tǒng)采用水冷冷凝器2和量熱器(蒸發(fā)器)4為被試壓縮機(jī)1提 供試驗(yàn)要求的工況條件，部分冷凝熱量回收用于加熱量熱器的第二制冷劑。水 冷冷凝器2的部分冷凝熱量，通過(guò)載冷劑(水或鹵水)被帶到量熱器中，即冷 凝換熱器6中，用于加熱第二制冷劑。同時(shí)，這部分帶入量熱器4中的熱量采 用水載冷劑法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，即體積流量計(jì)IO測(cè)量進(jìn)出量熱器的水流量和鉑電 阻溫度計(jì)19、鉑電阻溫度計(jì)20測(cè)量進(jìn)出量熱器的水溫度，通過(guò)流量和水溫差計(jì) 算用于加熱第二制冷劑的回收冷凝熱量。多余的熱量釆用空氣源冷水機(jī)組9旁 通。冷凝熱量回收和旁通的比例，通過(guò)三通合流調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)能量回收部分和 能量旁通部分水量比例的方法得以實(shí)現(xiàn)。量熱器由一組直接蒸發(fā)盤(pán)管21做蒸發(fā) 器，該蒸發(fā)器被懸置在一個(gè)隔熱壓力容器的上部，冷凝換熱器6安裝在容器底 部并被容器中的第二制冷劑浸沒(méi)著。本試驗(yàn)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)一樣，采用在管路上設(shè)置針閥用于測(cè)量壓力。如圖3所示，本試驗(yàn)系統(tǒng)采用現(xiàn)有技術(shù)，在管路上 設(shè)置盲管，盲管中充硅脂膏，用鉑電阻溫度傳感器或溫度計(jì)測(cè)量溫度。制冷劑流量由靠近量熱器安裝的膨脹閥3調(diào)節(jié)。為了減少外界熱量的影響，膨脹閥3和量熱器4之間的管道應(yīng)隔熱。本發(fā)明繼承了第二制冷劑量熱器法制冷壓縮機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將試驗(yàn)系 統(tǒng)的冷凝器和蒸發(fā)器(量熱器)聯(lián)系起來(lái)，回收部分冷凝熱量用與加熱第二制 冷劑，保證了系統(tǒng)的節(jié)能性，滿足人們對(duì)制冷壓縮機(jī)，特別是50kW以上的大冷 量制冷壓縮機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定、節(jié)能運(yùn)行的要求，可望產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1、一種冷凝熱量回收型壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)回路和水循環(huán)回路；制冷劑循環(huán)回路中，從量熱器出來(lái)的過(guò)熱后的飽和制冷劑氣體，進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮成為高溫高壓的氣體，流入水冷冷凝器；經(jīng)過(guò)水冷冷凝器過(guò)冷后，變?yōu)橹评鋭┮后w，通過(guò)膨脹閥，被節(jié)流成為氣液兩相流體，進(jìn)入量熱器，完成整個(gè)制冷循環(huán)；其特征是水循環(huán)回路中，空氣源冷水機(jī)組與量熱器中的熱交換盤(pán)管并聯(lián)后與水冷冷凝器的熱交換盤(pán)管的兩端分別相連形成兩個(gè)并聯(lián)回路；其中，量熱器中的熱交換盤(pán)管與水冷冷凝器的熱交換盤(pán)管構(gòu)成主路能量回收水流回路，用來(lái)加熱第二制冷劑，空氣源冷水機(jī)組與水冷冷凝器的熱交換盤(pán)管構(gòu)成旁通能量耗散水流回路，用于將多余的熱量通過(guò)空氣源冷水機(jī)組耗散到周?chē)h(huán)境中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種冷凝熱量回收型制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括制冷劑循環(huán)回路和水循環(huán)回路；其特征是水循環(huán)回路中，空氣源冷水機(jī)組與量熱器中的熱交換盤(pán)管并聯(lián)后與水冷冷凝器的熱交換盤(pán)管的兩端分別相連形成兩個(gè)并聯(lián)回路，即主路能量回收水流回路和旁通能量耗散水流回路，分別用來(lái)加熱第二制冷劑和用于將多余的熱量通過(guò)空氣源冷水機(jī)組耗散到周?chē)h(huán)境中。本發(fā)明將壓縮機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)的量熱器和冷凝器聯(lián)系起來(lái)，回收部分冷凝熱量用于加熱第二制冷劑，取代以往的電加熱，可大大降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗，節(jié)約能源；由于冷凝熱量部分被回收利用，需要耗散的能量熱量減少，可以降低空氣源冷水機(jī)組的能耗。
文檔編號(hào)F04B51/00GK101581294SQ200910033109
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者張忠斌, 王曉霖, 陳澤民, 虎 黃 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué);丹陽(yáng)蘇科空氣能研究中心有限公司