制冷压缩机和制冷换热器性能试验装置研究

论文摘要

制冷压缩机和制冷换热器性能试验装置是制冷产品生产企业和科研单位对产品性能进行检测和研究的必备装置,本文在对制冷压缩机和制冷换热器性能试验的理论依据进行分析后,采用第二制冷剂量热器法和制冷剂液体流量计法研制了一套制冷压缩机性能试验装置以及采用空气焓差法和制冷剂液体流量计法研制了一套氟利昂翅片式换热器性能试验装置;在研制的换热器性能试验装置中还可以利用冷冻水量热计法对风冷和水冷冷凝机组在不同工况下的制冷量进行测试。本文采用PID调节仪控制试验装置的试验工况;利用Visual Basic语言研发了试验装置的测控软件,通过与数据采集器,可编程控制器(PLC)和PID调节仪等建立通信,该测控软件实现了数据采集,结果处理,工况设定和设备控制的自动化。测控软件对制冷剂热力性质的计算采用基于Cleland模型的多项式线性拟合公式,本文拟合了R404A的多项式系数,将Cleland计算模型推广用于R404A的热力计算,使试验装置能够满足R410A,R407C,R404A,R22和R134a等多种制冷剂的测试要求。本文对制冷压缩机性能试验装置的研制中,通过正确的控制策略保证了试验工况的迅速稳定,通过对测试原理的深入分析以及对制冷系统的合理设计保证了测试结果的准确可靠;此外,还利用研制的压缩机性能试验装置对变频压缩机在不同工况下的性能进行了实验研究,结果表明变频压缩机的性能主要由运行工况决定,压缩机的COP在基频附近较大,当频率偏离基频后,COP有所降低。本文重点研制了一套不同于传统结构的制冷换热器性能试验装置,该试验装置由冷媒工况机和焓差室构成。根据测控要求,研究了试验装置实现工况控制的方法,采用了带有双电子膨胀阀的流量旁通系统实现对冷凝温度和过冷度,蒸发温度和过热度的稳定控制;还对试验装置研制中遇到的主要问题进行了分析,提出了解决方法;最后对试验装置进行了调试,并对测量结果及其误差进行了分析,结果表明研制的试验装置工况控制稳定,测量结果准确,达到验收标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 制冷压缩机和换热器性能试验的理论基础
• 1.3 制冷压缩机和换热器性能测试的研究现状
• 1.4 本文主要工作概述
• 2 试验装置检测控制系统的研发
• 2.1 制冷剂热力性质计算
• 2.2 试验装置测控指标要求
• 2.3 试验装置信号测量和控制系统
• 2.4 试验装置数据采集和软件系统
• 2.5 本章小结
• 3 制冷压缩机性能试验装置研究
• 3.1 试验装置的测试内容和测试原理
• 3.2 试验装置的制冷系统及其工况控制
• 3.3 试验装置的调试及测量结果分析
• 3.4 变频压缩机性能的实验研究
• 3.5 本章小结
• 4 制冷换热器性能试验装置研究
• 4.1 试验装置的测试内容和测试原理
• 4.2 试验装置的结构系统及工况控制
• 4.3 试验装置若干问题的分析及实践
• 4.4 试验装置的运行及测量结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结和展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附1 攻读学位期间发表的论文