小型制冷压缩机全自动性能测试试验台研制

　　0 引 言

　　制冷压缩机是蒸汽压缩式制冷装置的主机[1-2]，在压缩机的生产和使用中，为保证并不断提高压缩机的质量及进行科学研究，对其进行热力性能测试具有非常重要的意义。制冷压缩机性能测试装置是检测压缩机性能的重要手段和措施，是制冷设备厂家为产品开发、优化设计和质量检测提供试验数据的必备设备[3-7]。依据 GB/T9098—1996，GB5773—2004 的“第二制冷剂电量热器法”的原理要求[8-9]，将测试系统分成两大子系统，一部分称为被测制冷系统( 含辅助制冷系统) 的试验系统，其实质是一个工况可精确调节和测量的模拟制冷系统; 另一部分为测控系统，其作用是对被测制冷系统实施全面控制和测量。本试验台是全自动型，能自动完成系统开关、自检、控制工况、检测所需项目，处理记录、打印各类数据，还能完成漏热系数测量、加减制冷剂和过压保护等功能。必要时也可换做手动操作。

　　1 被测制冷系统设计

　　1. 1 被测制冷系统原理

　　被测制冷系统采用“第二制冷剂量热器法”进行性能试验[10-11]，流程如图 1 所示，其对应的压-焓图如图 2 所示。第二制冷剂量热器由一组直接蒸发盘管作蒸发器，该蒸发器被悬置在一个隔热压力容器的上部，电加热器安装在容器底部并被容器中的第二制冷剂( R11) 浸没着。制冷剂 R600a 液体在量热器中吸收R11 的热量后蒸发; 进入压缩机被压缩成高温高压的气体; 然后在冷凝器中向冷却介质释放热量冷凝成高压饱和体或过冷液体; 最后，经过节流阀减压降温变成低温低压液体，返回量热器完成一次制冷循环。性能测试过程就是不断地检测制冷剂 R600a 在完成循环过程中诸多重要的、与压缩机性能紧密相关的过程参数，当它们达到测试要求的数值时，计算压缩机制冷量。

　　1. 2 被测制冷系统组成

　　被测制冷系统[12-13]主要由压缩机、冷凝器、过冷器、膨胀阀和量热器记忆防爆隔爆恒温环境、冷却和加热系统组成，如图 3 所示。

　　( 1) 冷凝器。冷凝器制冷机组选择 1/4HP 风冷组，所需传热面积 A =0. 135 m2，蒸发铜管采用10 ×1，需铜管长 L = 4. 7 m。冷凝器内系统盘管所需传热面积 A =0. 064 m2，蒸发铜管采用10 ×1，需铜管长 L= 2. 6 m。加热器功率需大于制冷，选用 1 kW。

　　( 2) 过冷器。过冷器制冷机组选择 1/4HP 风冷组，所需传热面积 A = 0. 20 m2，蒸发铜管采用10 ×1，需铜管长 L = 7. 07 m。过冷器内系统盘管内为液态制冷剂冷却，无蒸发冷凝过程，所需传热面积 A =0. 045 m2，蒸发铜管采用6 × 1，需铜管长 L = 2. 85m。加热器功率需大于制冷，选用 1 kW。