CN202133556U - 一种制冷剂循环模拟*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉制冷技术研究领域,提出一种制冷剂循环模拟***,其包括压缩机、冷凝器、回热器、节流装置、蒸发器、电子膨胀阀、传感器和控制中心,回热器内设有高温通道和低温通道,压缩机的出口、冷凝器、回热器的高温通道、节流装置、蒸发器、回热器的低温通道和压缩机进口通过管路依次连通,电子膨胀阀通过热分流管与回热器的高温通道的并联,传感器设置于节流装置与回热器之间的管路内,控制中心分别与电子膨胀阀和传感器电连接。使用时,控制中心根据传感器的数据调节电子膨胀阀的开度,进而调节回热器中的高温通道制度剂流量,达到环模工况的效果,本实用新型具有模拟工况范围广、结构简单、操控方便、调节精度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术研究领域,具体是用于研究制冷***或者热泵***在不同工况下制冷或加热效果的设备。
背景技术
在制冷技术领域,制冷装置(冰箱、空调等)和热泵装置(热泵热水器、空调热泵等)的制冷剂利用原理相同,即采用相同的制冷剂循环***,利用制冷剂在循环***中物理状态的变化(如氟利昂制冷剂是气化吸热、液化放热)产生制冷或者加热效果。为提高制冷装置和热泵装置的工作效率,需要对它们的制冷剂循环***进行研究,通过模拟制冷剂循环***在不同工况下制冷或加热效果,优化***中各设备之间、设备与制冷剂之间的协作。一种制冷剂循环模拟***如图1所示,包括压缩机1、冷凝器2、回热器3、节流装置4和蒸发器5,节流装置4为毛细管或者膨胀阀,回热器3内设有高温通道31和低温通道32,压缩机1的出口、冷凝器2、回热器3的高温通道31、节流装置4、回热器3的低温通道32和压缩机1进口通过管路依次连通,工作状态下制冷剂的流动路径见图1中的箭头方向所示。这种模拟***通过节流装置4控制***内制冷剂的流量,模拟不同流量下的***工况。现有模拟***的不足之处在于:在制冷剂充注量一定的条件下,仅能够调节***中制冷剂流量,且调节范围有限,可模拟的工况范围窄。
随着技术不断革新,越来越多的制冷剂循环***引入了变频压缩机、电子膨胀阀等新设备,这些设备通过变容量技术有效提高了***的整体效率,在对这类***进行研究时,传统的制冷剂循环模拟***因为可控参数范围窄,能够模拟的工况有限,已很难满足目前的研究需要。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种制冷剂循环模拟***,其具有调控范围广、模拟工况多的特点,适用于制冷装置和热泵装置的制冷剂循环***工况研究领域,尤其适用于目前国内外的重点研究对象——超临界CO2的制冷装置和热泵装置。
本实用新型的目的可通过以下技术方案实现:
一种制冷剂循环模拟***,包括压缩机、冷凝器、回热器、节流装置和蒸发器,回热器内设有高温通道和低温通道,压缩机的出口、冷凝器、回热器的高温通道、节流装置、蒸发器、回热器的低温通道和压缩机进口通过管路依次连通;
还包括热分流管、电子膨胀阀、传感器和控制中心,热分流管通过电子膨胀阀与回热器的高温通道并联,传感器设置于节流装置与回热器之间的管路内,控制中心分别与电子膨胀阀和传感器电连接,传感器是压力传感器或者温度传感器。
优化方案,所述控制中心是PID调节仪, PID调节仪的信号输入端与传感器电连接,PID调节仪的控制输出端和电子膨胀阀电连接。PID调节仪的调节精度高,能扩大模拟机的工况测试范围。
进一步优化方案,还包括油分离器,油分离器安装于回热器与蒸发器之间的管路上。
使用时,控制中心在预设的目标温度/压力与传感器采集的温度/压力差存在差异时,输出一个4 ~20 mA控制电流到电子膨胀阀,改变电子膨胀阀开度,调节流经回热器的高温通道与热分流管的制冷剂流量比,控制节流装置的进口温度/压力,达到预期的***工况。
本实用新型具有以下实质性特点和进步:
1、 能模拟节流装置在不同进口温度或者压力时的***工况,模拟范围广;
2、 具有结构简单、操控方便、调节精度高的特点。
附图说明
图1是现有制冷剂循环模拟***的结构示意图。
图2是本实用新型的一种结构示意图。
图3是本实用新型的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
参考图2,一种制冷剂循环模拟***,包括压缩机1、冷凝器2、回热器3、电子膨胀阀6、传感器8、节流装置4、蒸发器5和控制中心7,回热器3内设有高温通道31和低温通道32,压缩机1的出口、冷凝器2、回热器3的高温通道31、节流装置4、蒸发器5、回热器3的低温通道32和压缩机1进口通过管路依次连通,电子膨胀阀6通过热分流管33与回热器3的高温通道31并联,传感器8设置于节流装置4与回热器3之间的管路内,控制中心7分别与电子膨胀阀6和传感器8电连接,本实施例的控制中心7是PID调节仪, PID调节仪的信号输入端与传感器8电连接,PID调节仪的控制输出端和电子膨胀阀6电连接,本实施例采用温度传感器采集节流装置4的进口温度。
使用时,先向压缩机1内充注一定量的制冷剂,启动PID调节仪7,预设PID调节仪7的目标温度,启动压缩机1,制冷剂开始在***内循环流动,流动路径见图2中的箭头方向所示,温度传感器8采集节流装置4的进口温度,PID调节仪7将采集到的温度与目标温度进行对比,根据对比结果调控电子膨胀阀6的开度。
当节流装置4的进口温度(即温度传感器8采集到的温度)高于目标温度时,PID调节仪7调小电子膨胀阀6的开度,增加制冷剂进入回热器3的高温通道31的流量,使由冷凝器2流出的高温制冷剂更多的流经高温通道31,扩大与低温通道32内的低温制冷剂的热交换,以降低进入节流装置4的制冷剂温度,当节流装置4的进口温度降低到目标温度时,PID调节仪7停止调控,***进入预定工况。
当节流装置4的进口温度低于目标温度时,PID调节仪7调大电子膨胀阀6的开度,减少制冷剂进入回热器3的高温通道31的流量,节流装置4的进口温度升高,当其升高到目标温度时,PID调节仪7停止调控,***进入预定工况。
本实施例适用于模拟CFCs(氯氟烃)类或者CO2制冷剂的循环***,当传感器采用压力传感器时,较适用于模拟以CFCs(氯氟烃)类为制冷剂的循环***。
实施例2
参考图3,本实施例与实施例1的区别在于,制冷剂循环模拟***还包括油分离器9,油分离器9安装于回热器3与蒸发器5之间的管路上,其他结构和使用方法与实施例1相同。
本实施例中,油分离器9分离出经过的制冷剂内混杂的润滑油,减少模拟***中的干扰因素。
Claims (3)
1.一种制冷剂循环模拟***,包括压缩机(1)、冷凝器(2)、回热器(3)、节流装置(4)和蒸发器(5),回热器(3)内设有高温通道(31)和低温通道(32),压缩机(1)的出口、冷凝器(2)、回热器(3)的高温通道(31)、节流装置(4)、蒸发器(5)、回热器(3)的低温通道(32)和压缩机(1)的进口通过管路依次连通,其特征在于:
还包括热分流管(33)、电子膨胀阀(6)、传感器(8)和控制中心(7),热分流管(33)通过电子膨胀阀(6)与回热器(3)的高温通道(31)并联,传感器(8)设置于节流装置(4)与回热器(3)之间的管路内,控制中心(7)分别与电子膨胀阀(6)和传感器(8)电连接,传感器(8)是压力传感器或者温度传感器。
2.根据权利要求1所述的制冷剂循环模拟***,其特征在于:所述控制中心(7)是PID调节仪, PID调节仪的信号输入端与传感器(8)电连接,PID调节仪的控制输出端和电子膨胀阀(6)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的制冷剂循环模拟***,其特征在于:还包括油分离器(9),油分离器(9)安装于回热器(3)与蒸发器(5)之间的管路上。
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