[發(fā)明專利]一種可以測(cè)試通過(guò)節(jié)流裝置后氣液比例的裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910975810.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110686742A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳清清;潘江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F5/00
• 分類號(hào): G01F5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種可以在制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)下測(cè)量通過(guò)節(jié)流裝置后的管道內(nèi)制冷劑氣液比的裝置。分為非測(cè)試管路和測(cè)試管路。包括流量計(jì)、節(jié)流裝置、管路、電磁閥、氣液分離裝置、敞口儲(chǔ)液容器、壓力計(jì)。所述測(cè)試管路先利用氣液分離裝置分離氣相和液相制冷劑，液相存入一個(gè)已知底面積的容器中，并測(cè)出其底部壓力。此時(shí)，可以根據(jù)制冷劑總流量和測(cè)量得到的壓力來(lái)計(jì)算氣相和液相各自的質(zhì)量流量，最后得出比值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可以測(cè)量氣液比的裝置，主要用于制冷行業(yè)中通過(guò)節(jié)流裝置之后的制冷劑氣液比例的檢測(cè)。

背景技術(shù)

制冷產(chǎn)品廣泛滲透到生活、工業(yè)當(dāng)中，像空調(diào)、冰箱、冷庫(kù)等，它們都屬于制冷裝置。制冷裝置的四大部件分別為壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。制冷劑通過(guò)節(jié)流閥后，系統(tǒng)壓力降低，制冷劑會(huì)由單液相流變?yōu)闅庖簝上嗔鳎缓筮M(jìn)入蒸發(fā)器工作。在蒸發(fā)器中，液相通過(guò)汽化潛熱吸收熱量，而氣相通過(guò)顯熱吸收熱量，由于液相汽化潛熱與氣相比熱容相差較大，因此當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器中氣液比例不同時(shí)，測(cè)量得到的蒸發(fā)器的性能有比較大的差異。所以在不能準(zhǔn)確獲得節(jié)流后制冷劑中的氣、液相含量的情況下，僅通過(guò)蒸發(fā)器的換熱量來(lái)判斷蒸發(fā)器的性能優(yōu)劣具有一定的偏差。但是，目前沒(méi)有能夠檢測(cè)節(jié)流閥后制冷劑氣液比例的裝置。因此，開(kāi)發(fā)此類能夠測(cè)量工作情況下的節(jié)流閥后制冷劑氣液比例的裝置，這將對(duì)蒸發(fā)器的優(yōu)化和性能檢測(cè)大有裨益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可測(cè)量通過(guò)節(jié)流閥后的氣液比例的裝置，該裝置可以在制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)下檢測(cè)節(jié)流后制冷劑中的氣液比例。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種可以測(cè)量工作情況下的通過(guò)節(jié)流閥后的制冷劑氣液比的裝置，包括有流量計(jì)、節(jié)流裝置、管線、開(kāi)關(guān)閥門(mén)、氣液分離器、已知底面積的容器、壓力計(jì)、外殼。由于目前測(cè)兩相流流量的流量計(jì)發(fā)展還未成熟，所以直接測(cè)節(jié)流裝置之后的流量不可取，因此，將流量計(jì)置于節(jié)流閥之前測(cè)出單液相總流量，在節(jié)流閥后先進(jìn)行氣液分離，然后氣液兩相單獨(dú)進(jìn)行計(jì)量。該裝置的工作思路如下：首先關(guān)閉測(cè)試管路，使上面非測(cè)試管路開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)啟測(cè)試管路，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，制冷劑在重力的作用下將流入測(cè)試管路，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)氣液分離裝置，使氣液兩相徹底分離，氣相排放到裝置中，液相流入一個(gè)底面積已知的敞口儲(chǔ)液容器中，該容器附帶有一個(gè)壓力計(jì)，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間t后，讀出前后兩次壓力計(jì)變化后的讀數(shù)。由于液相制冷劑密度已知，結(jié)合壓力計(jì)讀數(shù)，可以計(jì)算出敞口容器內(nèi)液相制冷劑的高度，進(jìn)而可以計(jì)算出液相制冷劑的體積流量和質(zhì)量流量。

此時(shí)，制冷劑總質(zhì)量流量的值為累積流量計(jì)的讀數(shù)ΔG差乘以時(shí)間，再乘以制冷劑密度ρ，記為m_總＝ΔG×t×ρ。

敞口儲(chǔ)液容器的底面積記為S，壓力計(jì)讀數(shù)差記為ΔP_液，根據(jù)公式ΔP_液＝ρgh，可得出這段時(shí)間內(nèi)h＝ΔP_液/ρg，m_液＝S×ΔP_液/g。

所以氣相制冷劑的質(zhì)量流量為：m_氣＝m_總-m_液，通過(guò)計(jì)算即可得出氣液兩相的比值。

在用于測(cè)試節(jié)流后流體的氣液比時(shí)，本裝置作為制冷系統(tǒng)的一部分，由于容器9具有一定的容積，所以可以作為制冷系統(tǒng)的儲(chǔ)液器使用。在非測(cè)試管路工作時(shí)，在容器底部?jī)?chǔ)存有一定量的液相制冷劑。當(dāng)切換至測(cè)試管路工作時(shí)，容器9底部存儲(chǔ)的制冷劑將會(huì)通過(guò)管道進(jìn)入蒸發(fā)器，保證蒸發(fā)器中不斷有液相制冷劑流入。由于測(cè)試時(shí)間較為短暫，所以底部制冷劑的存量可以滿足測(cè)試過(guò)程中系統(tǒng)正常工作對(duì)制冷劑的需求，底部空間大小與裝置外殼大小有關(guān)，可根據(jù)不同的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為測(cè)試管路敞口儲(chǔ)液容器內(nèi)部固定示意圖。