制冷压缩机性能测试实验
试验台简介
本试验台采用图1所示系统,通过阀门的转换,可进行制冷压缩机性能测试实验、冷水机组性能实验、水-水换热器性能实验和水泵性能实验。
制冷压缩机性能实验系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、恒温器电参数仪等设备组成。压缩机吸气压力、吸气温度、排气压力分别控制在国家标准规定的状态下。吸气温度由恒温器2调节蒸发器冷媒水进口温度T9控制,吸气压力由电子膨胀阀控制,排气压力由恒温器1调节冷凝器冷却水进口温度T7控制。压缩机的实际制冷量由通过蒸发器的冷媒水进出口温度和流量测出,冷凝换热量由通过冷凝器的冷却水进出口温度及流量测得。由此得到压缩机的主辅测质量流量,进而计算出标准工况下的主辅侧制冷量。压缩机的输入功率由电参数仪测得。在制冷系统内部安装多个压力和温度测点,可以方便地确定系统内部的状态。
冷水机组性能实验系统,由压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、恒温器等设备组成。实验时,可以设置不同的冷媒水和冷却水温度。冷水机组冷媒水进口温度通过调节恒温器2中的电加热器控制,冷却水进口温度通过调节恒温器1中的电加热器控制,而出口温度则通过阀门调节。冷水机组的输入功率通过电参数仪表测得。冷水机组的制冷量由通过蒸发器的冷媒水进出口温度和流量测出,冷凝换热量由通过冷凝器的冷却水进出口温度及流量测得。同时在系统中加入了相应的温度和压力测点,可以使学生能更加深入地了解冷水机组的工作特性。
水-水换热器性能实验系统,由冷水机组、恒温器、流量计、水泵等设备组成。冷热侧流体分别通过冷水机组和恒温器1获得。换热器冷侧和热侧流体进口温度分别通过恒温器2和恒温器1控制。通过测量换热器两侧流体进出口温度和两侧的流量,可以求出换热量,在已知换热面积的前提下,可以求出换热器的换热系数K。
水泵性能实验系统,由水泵、流量计、电参数仪等设备组成。水泵的流量通过流量计测得,水泵的扬程通过水泵进出口压力变送器测得。在水泵的出口处设立调节阀,通过改变阀门的开度来改变水泵进口处的参数,获得水泵变工况运行特性曲线。
冷 却 塔阀门1阀门19阀门2阀门3阀门4风机盘管阀门5补水阀门20排污阀门6阀门7T7*,T13*阀门8恒温器1阀门11阀门13T7P4T4阀门9阀门12阀门10P3T3涡轮流量计1T8阀门A阀门14冷凝器P1*T1*P5T5储液器阀门15T14T13阀门B阀门C阀门E阀门D阀门G阀门FT10干燥过滤器恒温器2换热器P7P8压缩机蒸发器P6T6T9T11*T9*T11T12涡轮流量计2冷媒泵阀门16阀门17阀门18试验水泵图1 试验台系统图
一、实验目的
1、通过本试验,熟悉和了解制冷压缩机的测试工况和测试方法,增强对制冷压缩机的认识。
2、学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法,掌握制冷压缩机性能的热力计算。
3、熟悉对制冷压缩机性能实验系统软件的操作。 二、实验原理
制冷压缩机的性能随蒸发温度和冷凝温度的变化而变化,因此需要在国家标准规定的工况下进行制冷压缩机的性能测试。
压缩机的性能可由其工作工况的性能系数COP来衡量:
QCOP?0
W式中,Q0为压缩机的制冷量;
W为压缩机输入功率。
在一个确定的工况下,蒸发温度、冷凝温度、吸气温度以及过冷度都是已知的。这样,对于单级蒸气压缩式制冷机来说,其循环p-h图如图2 所示。
图2
图中,1点为压缩机吸气状态;4-5为过冷段。
在特定工况下,压缩机的单位质量制冷量是确定的,即:q0?h1?h5 。这样只要测得流经压缩机的制冷剂质量流量Gm,就可计算出压缩机的制冷量,即
Q0?Gm?q0?Gm?(h1?h5)
压缩机的输入功率:开启式压缩机为输入压缩机的轴功率,封闭式(包括半封闭式和全封闭式)压缩机为电动机输入功率。 三、实验方法
为了确保实验系统运行在一个特定的工况下,实验中通过控制吸气压力、排气压力和吸气温度这三个量稳定在设定值附近。这三个参数允许的偏差范围按如下规定:
实验参数 每一个测量值与规定值
制冷压缩机性能测试实验
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