CN202133556U - 一种制冷剂循环模拟*** - Google Patents

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

一种制冷剂循环模拟***

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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