压缩冷凝机组试验装置中量热器的研究及运用

　　0引言

　　目前，一些国内知名制冷企业依托整机开发经验，陆续开展压缩冷凝机组的研发与生产，随着产品技术的更新以及厂家对于产品高质量的要求，压缩冷凝机组性能试验装置成为厂家开发新产品的必备工具。本文主要讨论在 3～24kW 压缩冷凝机组性能试验装置制冷系统中，量热器的运用以及相应测点的控制调节稳定性的研究。

　　1设计原理

　　压缩冷凝机组进行性能测试时，需要为被试机组配置 1 套与其匹配且可控的制冷循环系统，使被试机组在规定的工况下正常运行，以获得机组的制冷量等相关参数。在 GB/T21363- 2008《容积式制冷压缩冷凝机组》标准附录 B 中给出了 6 种试验方法：1)第二制冷剂量热器法;2)二次流体量热器法;3)干式制冷剂量热器法;4)水冷凝器法;5)吸入制冷剂蒸汽流量计法;6)制冷剂液体流量计法。这 6 种方法最终都是通过在规定工况下制冷剂循环流量与被试机组进、出口状态计算得出压缩冷凝机组的制冷量，不同的是前4 种方法通过制冷循环系统中换热设备的换热量和制冷剂在换热设备进、出口的状态反算出整个系统的制冷剂循环流量，后2 种方法直接通过流量计测得。考虑到制冷剂液体流量计法测量参数少，且使用的质量流量计测试精度高，本文的试验装置依据制冷剂液体流量计法进行设计。

　　参照国标 GB/T 21363- 2008《容积式制冷压缩冷凝机组》标准附录 B 制冷剂液体流量计法[1]，如图 1 所示。

　　制冷量按下式计算[1]：

　　式中Φ —机组制冷量，W;

　　qv—制冷剂-油混合物液体的容积流量，m3/s;

　　ρ —制冷剂液体密度，kg/ m3;

　　Χ —制冷剂 - 油混合物液体中的含油量，kg/kg;

　　Co—油的比热容，J/(kg·K);

　　vo—油的比体积，m3/ kg;

　　hg1—在规定的基本试验工况下，进入压缩机的制冷剂比焓，J/kg;

　　hf1—与基本试验工况所规定的压缩机排气压力相对应的饱和温度(或露点温度)下的制冷剂液体比焓，J/kg;

　　tf—离开机组的饱和制冷剂温度，℃;

　　tg—进入机组的制冷剂温度，℃;

　　v1—进入压缩机的制冷剂蒸汽的实际比容，m3/ kg;

　　vg1—与规定基本试验工况相对应的吸入工况时制冷剂蒸汽的比容，m3/ kg。

　　从以上公式可以看出，如果忽略含油量对于系统的微小影响，主要的计算参数包括：qv、ρ、hg1、hf1、tf、tg、v1和 vg1。v1为标准工况下制冷剂比容，直接查表求得;通过测量进、出机组的温度和压力，可以得到 hg1、hf1、tf、tg和 vg1的数据;采用液体质量流量计可以直接测得制冷剂的质量流量，即 qv和 ρ 的乘积。