一種製冷劑循環模擬系統的製作方法

2023-05-30 17:52:51

專利名稱：一種製冷劑循環模擬系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製冷技術研究領域，具體是用於研究製冷系統或者熱泵系統在不同工況下製冷或加熱效果的設備。
背景技術：
在製冷技術領域，製冷裝置(冰箱、空調等)和熱泵裝置(熱泵熱水器、空調熱泵等) 的製冷劑利用原理相同，即採用相同的製冷劑循環系統，利用製冷劑在循環系統中物理狀態的變化(如氟利昂製冷劑是氣化吸熱、液化放熱)產生製冷或者加熱效果。為提高製冷裝置和熱泵裝置的工作效率，需要對它們的製冷劑循環系統進行研究，通過模擬製冷劑循環系統在不同工況下製冷或加熱效果，優化系統中各設備之間、設備與製冷劑之間的協作。一種製冷劑循環模擬系統如圖ι所示，包括壓縮機1、冷凝器2、回熱器3、節流裝置4和蒸發器 5，節流裝置4為毛細管或者膨脹閥，回熱器3內設有高溫通道31和低溫通道32，壓縮機1 的出口、冷凝器2、回熱器3的高溫通道31、節流裝置4、回熱器3的低溫通道32和壓縮機1 進口通過管路依次連通，工作狀態下製冷劑的流動路徑見圖1中的箭頭方向所示。這種模擬系統通過節流裝置4控制系統內製冷劑的流量，模擬不同流量下的系統工況。現有模擬系統的不足之處在於在製冷劑充注量一定的條件下，僅能夠調節系統中製冷劑流量，且調節範圍有限，可模擬的工況範圍窄。隨著技術不斷革新，越來越多的製冷劑循環系統引入了變頻壓縮機、電子膨脹閥等新設備，這些設備通過變容量技術有效提高了系統的整體效率，在對這類系統進行研究時，傳統的製冷劑循環模擬系統因為可控參數範圍窄，能夠模擬的工況有限，已很難滿足目前的研究需要。
發明內容本實用新型的目的是提出一種製冷劑循環模擬系統，其具有調控範圍廣、模擬工況多的特點，適用於製冷裝置和熱泵裝置的製冷劑循環系統工況研究領域，尤其適用於目前國內外的重點研究對象——超臨界(X)2的製冷裝置和熱泵裝置。本實用新型的目的可通過以下技術方案實現一種製冷劑循環模擬系統，包括壓縮機、冷凝器、回熱器、節流裝置和蒸發器，回熱器內設有高溫通道和低溫通道，壓縮機的出口、冷凝器、回熱器的高溫通道、節流裝置、蒸發器、回熱器的低溫通道和壓縮機進口通過管路依次連通；還包括熱分流管、電子膨脹閥、傳感器和控制中心，熱分流管通過電子膨脹閥與回熱器的高溫通道並聯，傳感器設置於節流裝置與回熱器之間的管路內，控制中心分別與電子膨脹閥和傳感器電連接，傳感器是壓力傳感器或者溫度傳感器。優化方案，所述控制中心是PID調節儀，PID調節儀的信號輸入端與傳感器電連接，PID調節儀的控制輸出端和電子膨脹閥電連接。PID調節儀的調節精度高，能擴大模擬機的工況測試範圍。
3[0009]進一步優化方案，還包括油分離器，油分離器安裝於回熱器與蒸發器之間的管路上。使用時，控制中心在預設的目標溫度/壓力與傳感器採集的溫度/壓力差存在差異時，輸出一個4 20 mA控制電流到電子膨脹閥，改變電子膨脹閥開度，調節流經回熱器的高溫通道與熱分流管的製冷劑流量比，控制節流裝置的進口溫度/壓力，達到預期的系統工況。本實用新型具有以下實質性特點和進步1、能模擬節流裝置在不同進口溫度或者壓力時的系統工況，模擬範圍廣；2、具有結構簡單、操控方便、調節精度高的特點。

圖1是現有製冷劑循環模擬系統的結構示意圖。圖2是本實用新型的一種結構示意圖。圖3是本實用新型的另一種結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。實施例1參考圖2，一種製冷劑循環模擬系統，包括壓縮機1、冷凝器2、回熱器3、電子膨脹閥6、傳感器8、節流裝置4、蒸發器5和控制中心7，回熱器3內設有高溫通道31和低溫通道32，壓縮機1的出口、冷凝器2、回熱器3的高溫通道31、節流裝置4、蒸發器5、回熱器3 的低溫通道32和壓縮機1進口通過管路依次連通，電子膨脹閥6通過熱分流管33與回熱器3的高溫通道31並聯，傳感器8設置於節流裝置4與回熱器3之間的管路內，控制中心 7分別與電子膨脹閥6和傳感器8電連接，本實施例的控制中心7是PID調節儀，PID調節儀的信號輸入端與傳感器8電連接，PID調節儀的控制輸出端和電子膨脹閥6電連接，本實施例採用溫度傳感器採集節流裝置4的進口溫度。使用時，先向壓縮機1內充注一定量的製冷劑，啟動PID調節儀7，預設PID調節儀 7的目標溫度，啟動壓縮機1，製冷劑開始在系統內循環流動，流動路徑見圖2中的箭頭方向所示，溫度傳感器8採集節流裝置4的進口溫度，PID調節儀7將採集到的溫度與目標溫度進行對比，根據對比結果調控電子膨脹閥6的開度。當節流裝置4的進口溫度(即溫度傳感器8採集到的溫度)高於目標溫度時，PID 調節儀7調小電子膨脹閥6的開度，增加製冷劑進入回熱器3的高溫通道31的流量，使由冷凝器2流出的高溫製冷劑更多的流經高溫通道31，擴大與低溫通道32內的低溫製冷劑的熱交換，以降低進入節流裝置4的製冷劑溫度，當節流裝置4的進口溫度降低到目標溫度時，PID調節儀7停止調控，系統進入預定工況。當節流裝置4的進口溫度低於目標溫度時，PID調節儀7調大電子膨脹閥6的開度，減少製冷劑進入回熱器3的高溫通道31的流量，節流裝置4的進口溫度升高，當其升高到目標溫度時，PID調節儀7停止調控，系統進入預定工況。本實施例適用於模擬CFCs (氯氟烴)類或者(X)2製冷劑的循環系統，當傳感器採用壓力傳感器時，較適用於模擬以CFCs(氯氟烴)類為製冷劑的循環系統。實施例2參考圖3，本實施例與實施例1的區別在於，製冷劑循環模擬系統還包括油分離器 9，油分離器9安裝於回熱器3與蒸發器5之間的管路上，其他結構和使用方法與實施例1 相同。本實施例中，油分離器9分離出經過的製冷劑內混雜的潤滑油，減少模擬系統中的幹擾因素。
權利要求1.一種製冷劑循環模擬系統，包括壓縮機(1)、冷凝器(2)、回熱器(3)、節流裝置(4)和蒸發器(5)，回熱器(3)內設有高溫通道(31)和低溫通道(32)，壓縮機(1)的出口、冷凝器 (2)、回熱器(3)的高溫通道(31)、節流裝置(4)、蒸發器(5)、回熱器(3)的低溫通道(32)和壓縮機(1)的進口通過管路依次連通，其特徵在於還包括熱分流管(33)、電子膨脹閥(6)、傳感器(8)和控制中心(7)，熱分流管(33)通過電子膨脹閥(6)與回熱器(3)的高溫通道(31)並聯，傳感器(8)設置於節流裝置(4)與回熱器(3)之間的管路內，控制中心(7)分別與電子膨脹閥(6)和傳感器(8)電連接，傳感器(8)是壓力傳感器或者溫度傳感器。
2.根據權利要求1所述的製冷劑循環模擬系統，其特徵在於所述控制中心(7)是PID 調節儀，PID調節儀的信號輸入端與傳感器(8)電連接，PID調節儀的控制輸出端和電子膨脹閥(6)電連接。
3.根據權利要求1或2所述的製冷劑循環模擬系統，其特徵在於還包括油分離器(9)，油分離器(9)安裝於回熱器(3)與蒸發器(5)之間的管路上。
專利摘要本實用新型涉製冷技術研究領域，提出一種製冷劑循環模擬系統，其包括壓縮機、冷凝器、回熱器、節流裝置、蒸發器、電子膨脹閥、傳感器和控制中心，回熱器內設有高溫通道和低溫通道，壓縮機的出口、冷凝器、回熱器的高溫通道、節流裝置、蒸發器、回熱器的低溫通道和壓縮機進口通過管路依次連通，電子膨脹閥通過熱分流管與回熱器的高溫通道的並聯，傳感器設置於節流裝置與回熱器之間的管路內，控制中心分別與電子膨脹閥和傳感器電連接。使用時，控制中心根據傳感器的數據調節電子膨脹閥的開度，進而調節回熱器中的高溫通道制度劑流量，達到環模工況的效果，本實用新型具有模擬工況範圍廣、結構簡單、操控方便、調節精度高的特點。
文檔編號G01M99/00GK202133556SQ20112021533
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者崔曉龍, 文光彩, 陳邦通 申請人:廣州萬寶集團有限公司