[實(shí)用新型]制冷系統(tǒng)用二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920187347.6
• 申請(qǐng)日: 2009-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201474945U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田旭東;張秀平;周全;武亞偉;賈磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥通用機(jī)械研究院;合肥通用環(huán)境控制技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F04B51/00
• 分類號(hào): F04B51/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置，具體地說(shuō)是跨臨界和亞臨界制冷系統(tǒng)用二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，二氧化碳作為一種自然制冷劑以其無(wú)污染效率高等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。在二氧化碳制冷設(shè)備中，二氧化碳制冷壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱：二氧化碳?jí)嚎s機(jī))又是最關(guān)鍵的部件之一。壓縮機(jī)是一種由工廠組裝的機(jī)器，在不同運(yùn)行工況、不同的壓縮原理、排量等各種情況下，壓縮機(jī)的制冷量也顯著不同。壓縮機(jī)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)，一個(gè)零件的設(shè)計(jì)更換，都將影響到機(jī)器最終的制冷量。因此，建設(shè)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)性能試驗(yàn)裝置(以下簡(jiǎn)稱：壓縮機(jī)試驗(yàn)裝置)，進(jìn)行二氧化碳?jí)嚎s機(jī)性能測(cè)試，測(cè)量二氧化碳?jí)嚎s機(jī)制冷量、能效比，將對(duì)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的研究和生產(chǎn)制造以及技術(shù)進(jìn)步都有極其重要的意義。

以前通常采用國(guó)標(biāo)GB/T?5773規(guī)定的方法測(cè)試壓縮機(jī)性能；以主側(cè)為氣體冷卻器法，輔側(cè)為排氣流量計(jì)法為例，這種傳統(tǒng)的試驗(yàn)流程中，制冷劑排氣和一部分的過(guò)冷液體在氣體冷卻器中混合，熱量相抵消，形成過(guò)熱的低壓氣體。

目前二氧化碳作制冷劑被認(rèn)為可能適用于蒸發(fā)溫度為-40～10℃的各種常規(guī)制冷系統(tǒng)中，由于二氧化碳制冷劑的臨界點(diǎn)溫度相當(dāng)?shù)牡停羰褂枚趸甲鳛橹评鋭├涿竭M(jìn)行壓縮使用其冷凝熱，則其排熱溫度必將超過(guò)臨界點(diǎn)溫度，二氧化碳的臨界點(diǎn)壓力亦相當(dāng)高，因此二氧化碳制冷循環(huán)的放熱是在超臨界區(qū)進(jìn)行，蒸發(fā)吸熱是在亞臨界區(qū)之中進(jìn)行，介質(zhì)循環(huán)屬于跨臨界循環(huán)。若二氧化碳制冷劑在低冷凝溫度下使用，其冷凝溫度低于臨界點(diǎn)溫度時(shí)，二氧化碳制冷循環(huán)的放熱和蒸發(fā)吸熱都是在亞臨界區(qū)之中進(jìn)行，介質(zhì)循環(huán)屬于亞臨界循環(huán)。

從二氧化碳?jí)嚎s機(jī)樣機(jī)的開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)顯示，其壓縮機(jī)的吸入口壓力已達(dá)2～5MPa，而其出口壓力高達(dá)7～15MPa，是傳統(tǒng)工質(zhì)工作壓力的5～10倍。二氧化碳在超臨界壓力區(qū)時(shí)，其壓力與溫度間為相互獨(dú)立的變量。作為工質(zhì)，二氧化碳這些的特點(diǎn)為二氧化碳?jí)嚎s機(jī)及二氧化碳冷凍、空調(diào)及熱泵系統(tǒng)的研究增加了巨大難度。

鑒于機(jī)器上述特殊的應(yīng)用情況，二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置必須能滿足跨臨界和亞臨界制冷系統(tǒng)用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的測(cè)試。二氧化碳?jí)嚎s機(jī)跨臨界循環(huán)的工況系統(tǒng)運(yùn)行壓力較高，其高壓常達(dá)15MPa左右，甚至更高。所以如果按照原有的常規(guī)流程，系統(tǒng)中的油分離器、冷凝器、儲(chǔ)液器、氣體冷卻器等容器，球閥、過(guò)濾器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等部件，全部要采用能耐高壓的產(chǎn)品。這需要各部件在高壓下具備可靠的性能，此類部件的價(jià)格也會(huì)隨之升高。還有是調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，在固定的調(diào)節(jié)精度和測(cè)量精度下，工作壓力越高，該類產(chǎn)品的價(jià)格也就越高。另外還存在的問(wèn)題是，在傳統(tǒng)的流程中各種壓力容器的保護(hù)采用安全閥，當(dāng)壓力高于某設(shè)定壓力時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，泄出容器中的工質(zhì)，并迅速降低壓力，起到保護(hù)的作用。

對(duì)二氧化碳制冷系統(tǒng)而言，系統(tǒng)用安全閥的閥前流體狀態(tài)為超臨界或汽液兩相區(qū)域，二氧化碳的壓力高于排放背壓------大氣壓力，所以排放過(guò)程中二氧化碳可能發(fā)生冰堵現(xiàn)象，由于溫度很低，通常是在極短的時(shí)間堵住安全閥，造成壓力無(wú)處釋放，使容器設(shè)備有超壓爆炸的危險(xiǎn)。上述問(wèn)題說(shuō)明傳統(tǒng)的測(cè)試流程不適合二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置各個(gè)部件及設(shè)備工作壓力高的問(wèn)題和整個(gè)系統(tǒng)壓力偏高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種跨臨界和亞臨界制冷系統(tǒng)用二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置。

具體的技術(shù)解決方案如下：

制冷系統(tǒng)用二氧化碳制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)裝置，包括串聯(lián)的油分離器7、冷凝器11、儲(chǔ)液器15、過(guò)冷器18和氣體冷卻器30；油分離器7進(jìn)口端設(shè)有排氣流量計(jì)4；油分離器7出口和冷凝器11進(jìn)口之間的管路上設(shè)有截止閥A10；冷凝器11出口與儲(chǔ)液器15進(jìn)口之間的管路上設(shè)有截止閥B13；儲(chǔ)液器15出口和過(guò)冷器18進(jìn)口之間的管路上設(shè)有截止閥C(16)，過(guò)冷器18出口和氣體冷卻器30進(jìn)口之間的管路上依次設(shè)有電磁閥19、截止閥D21、質(zhì)量流量計(jì)25、液管節(jié)流閥26和截止閥E27；氣體冷卻器30出口管路上設(shè)有截止閥F32和截止閥G33；截止閥G33出口和排氣流量計(jì)4進(jìn)口之間設(shè)有被試壓縮機(jī)進(jìn)氣端口和排氣端口，油分離器7的出口與氣體冷卻器30的第三個(gè)接口之間依次并聯(lián)熱氣管流量計(jì)8、熱氣調(diào)節(jié)閥5和截止閥H2。

所述壓縮機(jī)排氣口和排氣流量計(jì)4之間并聯(lián)設(shè)有電動(dòng)截止閥及自動(dòng)減壓調(diào)節(jié)閥組成的調(diào)壓減壓組件3；

所述油分離器7上設(shè)有安全閥組件A6；

所述冷凝器11上設(shè)有安全閥組件B12；

所述儲(chǔ)液器15上設(shè)有安全閥組件C14；