一种蒸发式冷凝器性能测试方法及系统与流程

1.本发明设计制冷、换热器性能实验领域，尤其涉及一种蒸发式冷凝器性能测试方法及系统。


背景技术：

2.由于工业冷冻和食品冷链行业制冷系统能耗较大，与国家节能减排的政策和“双碳”目标相违背，制冷系统的冷凝器的散热效果直接关乎制冷系统的能耗，研究表明，制冷系统冷凝温度每升高1℃，制冷系统能耗将增加3%
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4%。该行业冷凝器普遍采用的是蒸发式冷凝器，而蒸发式冷凝器的换热过程涉及到复杂的传热传质过程，很难计算准确，国内工程设计选型时，往往凭借经验，或者乘以放大系数，导致设备选型容量过大或者容量不足，造成材料的浪费、成本的上升及一系列的工程问题。而且此设备往往容量较大，其换热性能和所处的环境温湿度条件关系较大，而且行业标准中并没有给出精确的测试方案，国内生产厂家很少有蒸发式冷凝器的实验室，所以国内的生产厂家的参数多参考国外厂家的参数，造成样册数据的不准确，故行业选型也是比较混乱。而且蒸发式冷凝器的缺点是随着水的蒸发，循环水的离子浓度升高，会在管热管壁及填料上结污垢，污垢的存在使其换热性能急剧改变，导致选型设计难度更大，给工程设计带来不便。


技术实现要素：

3.基于上述原因，发明一种蒸发式冷凝器性能测试方法及系统，对蒸发式冷凝器的在不同环境条件下的传热性能进行实验提供一种方法，其具体技术方案如下。
4.测试系统主要有以下部分组成，测试房间、主制冷系统、辅助空调系统、房间热回收系统、采集系统和控制系统组成。测试房间为一个封闭的空间，且维护结构做保温防潮处理，内部有排水系统。
5.主制冷系统由压缩机、被测试样机（蒸发式冷凝器）、储液器、电磁阀、节流装置、气液分离器、蒸发器以及管道和仪表组成，主制冷系统负责向蒸发式冷凝器提供稳定的热量，使其通过蒸发式冷凝器散到测试房间环境中。
6.辅助空调系统由辅助冷凝机组、辅助空调箱及阀门管道组成，其中辅助空调箱内安装有辅助蒸发器、辅助电加热器和风机一，主要功能协助维持测试房间的环境工况稳定和快速的调节测试房间内部的环境工况。
7.房间热回收系统由热回收表冷器、风机二、载冷剂泵一，载冷剂泵二，载冷剂箱以及相应的阀门和仪表组成，其主要功能为回收主制冷系统的冷量到测试房间内部，平衡主制冷系统向测试房间的散热量，从而保证被测试房间的干湿球温度恒定在可接受的范围内（主要湿球温度），不必设大容量的冷源，从而降低建造成本和运行能耗，同时热回收系统承担主制冷系统的热源，不必另设热源，降低电能消耗，其中载冷剂包括以下工质中的任意一种：水，盐溶液，乙二醇等有机醇溶液或其他新型载冷剂溶液。
8.采集系统主要包括以下部件，主制冷系统中：排气温度传感器t1、蒸发冷出液温度
传感器t2、回气温度传感器t3、高压压力传感器p1、低压压力传感器p2，测试房间内：进风干湿球温度传感器tr1、出风温湿度传感器tr2、冷却水温度传感器t6、补水温度传感器t7，热回收系统中：进出蒸发器的载冷剂温度传感器t4和t5、载冷剂流量计和采集装置组成。
9.控制系统主要由控制柜、plc、触摸屏和相关的电器元件组成。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下。
11.1、本发明，使蒸发式冷凝器置于密闭的测试房间内，可以任意调节其环境温湿度，测试其在不同工况下的传热性能，测试相对准确的数据，对工程设计选型具有重要的指导意义。
12.2、本发明，采用热回收系统回收房间的热量和主制冷系统的冷量，不必给测试房间另设大容量降温系统来维持其工况，可以大幅降低实验室的建设成本和运行成本。
13.3、本发明，可采用多种方法测试蒸发式冷凝器排热量（空气侧焓差法，载冷剂侧焓差法、制冷剂侧焓差法等），并计算及传热系数，确保数据更加科学、准确。
附图说明
14.图1是本发明的实验原理图。
15.图中：1为压缩机，2为蒸发式冷凝器，3为储液器，4为干燥过滤器，5为电磁阀，6为节流阀，7为蒸发器，8为高低压控制器，9为辅助风冷机组，10为辅助空调箱，11为辅助蒸发器，12为辅助加热器，13为风机一，14为风机二，15为热回收表冷器，16为测试房间，17为球阀五，18为载冷剂泵二，19为过滤器二，20为球阀四，21为球阀六，22为载冷剂箱，23为球阀三，24为球阀一，25为过滤器一，26为流量计，27为载冷剂泵一，28为球阀二。
具体实施方式
16.本发明一种蒸发式冷凝器性能测试方法及系统，其具体的实施方式如下。
17.所述压缩机1的排气口与所述蒸发式冷凝器2换热管的进气口相连接，所述蒸发式冷凝器2换热管出液管与所述储液器3进口相连接，所述储液器3出口与所述干燥过滤器4进口相连接，所述干燥过滤器4出口与所述电磁阀5进口相连接，所述电磁阀5出口与所述节流阀6进口相连接，所述节流阀6出口与所述蒸发器7制冷剂侧进口相连接，所述蒸发器7制冷剂侧出口与所述压缩机1进口相连接，所述高低压控制器8的高压端和低压端分别与所述压缩机1的排气管和吸气管相连接，从而完成主制冷系统循环。
18.所述辅助风冷机9组供液管与所述辅助蒸发器11进口相连接，所述辅助蒸发器11出口与所述辅助风冷机组9吸气口相连接，所述辅助蒸发器11、所述辅助加热器12及所述风机一13集成在所述辅助空调箱10内，以此完成辅助空调系统循环。
19.所述载冷剂箱22有四个接口，所述载冷剂箱22接口二与所述球阀一24进口相连接，所述球阀一24出口与所述过滤器一25进口相连接，所述过滤器一25出口与所述载冷剂泵一27进口相连接，所述载冷剂泵一27出口与所述球阀二28进口相连接，所述球阀二28出口与所述蒸发器7载冷剂侧进口相连接，所述蒸发器7载冷剂侧出口与所述流量计26进口相连接，所述流量计26出口与所述球阀三23进口相连接，所述球阀三23出口与所述载冷剂箱22接口一相连接，以此完成载冷剂降温循环；所述载冷剂箱22接口四与所述球阀四20进口相连接，所述球阀四20出口与所述过滤器二19进口相连接，所述过滤器二19出口与所述载
冷剂泵二18进口相连接，所述载冷剂泵二18出口与所述球阀五17进口相连接，所述球阀五17出口与所述热回收表冷器15载冷剂侧进口相连接，所述热回收表冷器15载冷剂出口与所述球阀六21进口相连接，所述球阀六21出口与所述载冷剂箱22接口三相连接，以此完成载冷剂升温循环；所述载冷剂降温循环和载冷剂升温循环构成所述房间热回收循环。
20.所述主制冷系统中：所述排气温度传感器t1安装于所述蒸发式冷凝器制冷剂侧进口，所述蒸发式冷凝器出液温度传感器t2和所述高压压力传感器p1安装于所述蒸发式冷凝器制冷剂侧出口，所述回气温度传感器t3和低压压力传感器p2安装于所述蒸发式制冷剂侧出口；所述测试房间内：所述进风干湿球温度传感器tr1安装于所述蒸发式冷凝器进风口，所述出风温湿度传感器tr2安装于所述蒸发式冷凝器出风口，所述冷却水温度传感器t6安装于所述蒸发式冷凝器水槽内，所述补水温度传感器t7安装于所述蒸发式冷凝器补水管上；所述房间热回收系统中：所述进出蒸发器的载冷剂温度传感器t4和t5分别安装于所述蒸发器载冷剂侧进口和出口，所述载冷剂流量计安装于所述蒸发器载冷剂侧出口，所述以上所有传感器都与所述采集装置通过信号线相连接，以此完成各个参数采集。
21.上述实施例只为说明本发明的技术构想及特点，其目的是让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所做的等效变化和修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。