本發(fā)明涉及一種流量可調(diào)節(jié)的冰箱蒸發(fā)器和冷凝器性能測試系統(tǒng)，特別涉及一種測量冰箱風(fēng)冷蒸發(fā)器和冷凝器換熱量和換熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)，屬于制冷技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

冰箱蒸發(fā)器和冷凝器是冰箱制冷系統(tǒng)中的兩個重要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響到整個制冷系統(tǒng)的性能。但是，由于冰箱風(fēng)冷蒸發(fā)器和冷凝器換熱量小，制冷劑流量低，空氣流場分布和管內(nèi)流型均對換熱性能具有較大的影響，對其性能測試難度較大，得到高精度的測試結(jié)果比較困難。目前，對于蒸發(fā)器和冷凝器性能測試的實(shí)驗(yàn)一般是針對單根管的測試，管外用液體來加熱或冷卻，對管外換熱介質(zhì)為空氣的整個冰箱蒸發(fā)器或冷凝器測試方法較少。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，魏文建等人在《上海交通大學(xué)學(xué)報》2（2006）：286-290上發(fā)表的“含油制冷劑在小管徑換熱管內(nèi)流動沸騰換熱特性實(shí)驗(yàn)研究”一文中描述了換熱管內(nèi)流動沸騰換熱特性，測試了換熱管內(nèi)的換熱系數(shù)，油含量對換熱系數(shù)的影響。但是，由于該實(shí)驗(yàn)只是對單根管的沸騰換熱換熱性能研究，并不能適用于冰箱換熱器性能測試。因此，設(shè)計一套可以測試冰箱蒸發(fā)器和冷凝器性能的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，提出可行合理的測試方法是高性能換熱器開發(fā)工作必不可少的。

經(jīng)專利檢索發(fā)現(xiàn)，唐崢等人申請的名為“冰箱換熱器性能測控裝置”（專利號201410485805.x）發(fā)明專利。提供一種冰箱換熱器性能測控裝置，包括一套完整的測試系統(tǒng)和一套熱量控制系統(tǒng)，利用焓差法測量其換熱性能。但是，由于該實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)的流量不能按要求調(diào)節(jié)，因此無法測試換熱器正常運(yùn)行工況下的換熱性能。

經(jīng)專利檢索發(fā)現(xiàn)，杜龍等人申請的名為“一種換熱器性能測試系統(tǒng)及測試方法”（專利號201310572101.1）發(fā)明專利。提供了一種換熱器性能測試系統(tǒng)，包括制冷劑供應(yīng)機(jī)組及流量控制系統(tǒng)。但是，流量調(diào)節(jié)由調(diào)節(jié)閥通過控制系統(tǒng)來完成，并不適合不易調(diào)節(jié)的小流量冰箱換熱器的流量調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種能夠準(zhǔn)確測量不同流量下冰箱蒸發(fā)器和冷凝器性能參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任務(wù)，其技術(shù)解決方案是：

冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)，包括制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)和溫度控制機(jī)組。

制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)包括制冷劑齒輪泵、質(zhì)量流量計、視液鏡、電加熱蒸發(fā)器、過冷器控溫電加熱器、輔助節(jié)流閥、測試換熱器、板式換熱器、儲液器、過濾器、制冷劑齒輪泵入口管路溫度傳感器、輔助節(jié)流閥入口管路溫度傳感器和壓力傳感器、輔助節(jié)流閥出口管路溫度傳感器、測試換熱器出口管路溫度傳感器、壓力傳感器和制冷劑齒輪泵出口管路壓力傳感器。通過調(diào)節(jié)制冷劑齒輪泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)制冷劑流量。測試換熱器放置在恒溫恒濕風(fēng)道中。測試換熱器的進(jìn)出口管路上設(shè)有溫度和壓力傳感器。測試蒸發(fā)器性能時，旁通閥v3關(guān)閉，閥v2打開，輔助節(jié)流閥和測試蒸發(fā)器連接在一起。測試?yán)淠鲿r，旁通閥v3打開，閥v2關(guān)閉，制冷劑不通過輔助節(jié)流閥直接進(jìn)入測試?yán)淠?。測試換熱器后連接的板式換熱器，在測試?yán)淠餍阅軙r作為過冷器，在測試蒸發(fā)器性能時作為冷凝器。制冷劑經(jīng)過板式換熱器后，在進(jìn)入制冷劑齒輪泵之前依次經(jīng)過儲液器、視液鏡和過濾器。儲液器中設(shè)有過冷器，由單獨(dú)的制冷機(jī)組提供冷量。制冷劑經(jīng)制冷劑齒輪泵后依次通過質(zhì)量流量計、視液鏡通過旁通閥v3進(jìn)入測試?yán)淠?，或通過閥v2和輔助節(jié)流閥進(jìn)入測試蒸發(fā)器。電加熱蒸發(fā)器設(shè)置于測試?yán)淠髑暗墓苈飞?，為測試?yán)淠魈峁┲评鋭┱羝^冷器控溫電加熱器設(shè)置于板式換熱器和儲液器之間，以保證進(jìn)入齒輪泵的制冷劑具有合適的過冷度。

冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)中的溫度控制機(jī)組有兩臺：板式換熱器控溫機(jī)組和儲液器控溫機(jī)組。板式換熱器控溫機(jī)組包括壓縮機(jī)、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流閥、控溫機(jī)組電加熱器、控溫機(jī)組過熱器電加熱器，板式換熱器為板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器。板式換熱器內(nèi)制冷劑的冷凝溫度通過調(diào)節(jié)控溫機(jī)組電加熱器的加熱量來自動控制。儲液器控溫機(jī)組包括壓縮機(jī)、冷凝器、儲液器、干燥過濾器、節(jié)流閥，其蒸發(fā)器設(shè)置于制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的儲液器中。

借助以上所述的冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)測試蒸發(fā)器和冷凝器的性能步驟如下：

測試蒸發(fā)器時，閥v1、v2和v4打開，旁通閥v3關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵出來依次通過質(zhì)量流量計、視液鏡、輔助節(jié)流閥、測試蒸發(fā)器、視液鏡、板式換熱器、儲液器、視液鏡和過濾器再回到制冷劑齒輪泵中。板式換熱器控溫機(jī)組和儲液器控溫機(jī)組同時運(yùn)行，板式換熱器為板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的冷凝器；制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的儲液器是儲液器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的過冷器。

測試?yán)淠鲿r，閥v1、v4和旁通閥v3打開，閥v2關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵出來依次通過質(zhì)量流量計、視液鏡、測試?yán)淠鳌⒁曇虹R、板式換熱器、儲液器、視液鏡和過濾器再回到制冷劑齒輪泵中。儲液器控溫機(jī)組和板式換熱器控溫機(jī)組只選擇其中之一運(yùn)行，板式換熱器控溫機(jī)組運(yùn)行時，板式換熱器是板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的過冷器。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種流量可調(diào)節(jié)的冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)，請參考圖1，包括：制冷劑齒輪泵29、質(zhì)量流量計27、質(zhì)量流量計出口視液鏡24、干燥器前視液鏡35、輔助節(jié)流閥入口視液鏡22、測試蒸發(fā)器出口視液鏡7、電加熱蒸發(fā)器23、過冷器控溫電加熱器4、輔助節(jié)流閥17、測試換熱器10、板式換熱器5、儲液器1、過濾器32、制冷劑齒輪泵入口管路溫度傳感器31、輔助節(jié)流閥入口管路溫度傳感器20和壓力傳感器25、輔助節(jié)流閥出口管路溫度傳感器12、測試換熱器出口管路溫度傳感器3和壓力傳感器2、制冷劑齒輪泵出口管路壓力傳感器28、輔助節(jié)流閥入口閥21、測試換熱器出口閥9、輔助節(jié)流閥回路閥19、測試?yán)淠骰芈烽y26。溫度控制機(jī)組的板式換熱器控溫機(jī)組，包括壓縮機(jī)16、冷凝器15、儲液器13、干燥過濾器11、節(jié)流閥8、板式換熱器5、控溫機(jī)組電加熱器6、控溫機(jī)組過熱器電加熱器14、壓縮機(jī)入口管路溫度傳感器18。溫度控制機(jī)組的儲液器控溫機(jī)組，包括壓縮機(jī)37、冷凝器36、儲液器34、干燥過濾器33、節(jié)流閥30、蒸發(fā)器1。制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)由制冷劑齒輪泵29提供制冷劑循環(huán)動力，并且根據(jù)要求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，提供所需制冷劑流量。測試蒸發(fā)器時，閥21、閥19和閥9打開，閥26關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵出來依次通過質(zhì)量流量計、視液鏡、輔助節(jié)流閥、測試蒸發(fā)器、視液鏡、板式換熱器、儲液器、視液鏡和過濾器再回到制冷劑齒輪泵中。板式換熱器控溫機(jī)組打開，板式換熱器作為板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器。測試?yán)淠鲿r，閥21、閥26和閥9打開，閥19關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵出來依次通過質(zhì)量流量計、視液鏡、測試?yán)淠?、視液鏡、板式換熱器、儲液器、視液鏡和過濾器再回到制冷劑齒輪泵中。電加熱蒸發(fā)器23通過溫度傳感器20反饋測量溫度實(shí)現(xiàn)電加熱器的加熱時間控制。過冷器控溫電加熱器4通過制冷劑齒輪泵入口管路溫度傳感器31反饋測量溫度實(shí)現(xiàn)電加熱器的加熱時間控制。控溫過熱器電加熱器14通過壓縮機(jī)入口管路溫度傳感器18反饋測量溫度實(shí)現(xiàn)電加熱器的加熱時間控制。通過溫度傳感器20和溫度傳感器3測量進(jìn)出口換熱器制冷劑溫度，壓力傳感器25和壓力傳感器2測量進(jìn)出口換熱器制冷劑壓力，得到制冷劑參數(shù)，并且根據(jù)對應(yīng)測試換熱器幾何參數(shù)進(jìn)行換熱量和換熱系數(shù)的計算。

借助以上所述的冰箱換熱器性能測試系統(tǒng)測試蒸發(fā)器和冷凝器的性能步驟如下：

測試蒸發(fā)器時，閥21、閥19和閥9打開，閥26關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵29出來依次通過質(zhì)量流量計27、視液鏡24、輔助節(jié)流閥17、測試蒸發(fā)器10、視液鏡7、板式換熱器5、儲液器1、視液鏡35和過濾器32再回到制冷劑齒輪泵29中。板式換熱器控溫機(jī)組和儲液器控溫機(jī)組同時運(yùn)行，板式換熱器5為板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的冷凝器；制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的儲液器1是儲液器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的過冷器。

測試?yán)淠鲿r，閥21、閥26和閥9打開，閥19關(guān)閉。制冷劑從制冷劑齒輪泵29出來依次通過質(zhì)量流量計27、視液鏡24、測試?yán)淠?0、視液鏡7、板式換熱器5、儲液器1、視液鏡35和過濾器32再回到制冷劑齒輪泵29中。儲液器控溫機(jī)組和板式換熱器控溫機(jī)組只選擇其中之一運(yùn)行，板式換熱器控溫機(jī)組運(yùn)行時，板式換熱器5是板式換熱器控溫機(jī)組的蒸發(fā)器，也是制冷劑供應(yīng)系統(tǒng)的過冷器。