第二制冷剂量热器法

.第二制冷剂量热器法

本实验采用国标（GB5773－04）提出的对容积式制冷压缩机性能测试的主要试验方法──第二制冷剂量热法，对制冷压缩机的制冷量和输入功率进行测定。根据标准，本试验方法适用于名义功率不小于0.75kW的容积式制冷压缩机的性能试验。

第二制冷剂量热器法是通过第二制冷剂量热器间接测定制冷量，是利用安置在第二制冷剂量热器内部的电加热管发出的热量来消耗蒸发器盘管所产生的制冷量。

本试验装置有二种制冷剂，其中第一制冷剂为R22，第二制冷剂为R11。第二制冷剂

量热器是一个密闭的受压的隔热容器，安置在该量热器内的蒸发器盘管悬挂在容器的上部，电加热管安装在容器的底部并被容器内的第二制冷剂浸没。第一制冷剂在制冷系统中循环，在第二制冷剂量热器的蒸发器盘管中蒸发制冷；输入第二制冷剂量热器的热量主要是电加热管供给（量热器的漏热量应不超过5%），量热器内的第二制冷剂被加热汽化，形成的第

二制冷剂蒸汽在顶部蒸发器盘管外表面冷凝，重新回到液面。这样，制冷系统所产生的冷量被输入的热量通过第二制冷剂这中间介质间接消耗，当试验系统的热力状态趋于稳定，表明量热器内趋于动态热平衡。

当系统处于热平衡时，其热平衡方程式为：

Q0=N h+?Q l

（W）

式中：Q0──发器盘管制冷量，W；

N h──加热功率，W；

△Q l──第二制冷剂量热器的热损失（外界传入为正），W。

图1全封闭式制冷压缩机性能试验装置系统图

a、全封闭式制冷压缩机

b、冷凝器

c、节流阀

d、蒸发器盘管

e、第二制冷剂量热器

f、电加热管

g、静压水箱

h、第二制冷剂压力表

i、电功率表

j、制冷压缩机吸气压力表

k、制冷压缩机排气压力表l、冷凝压力水量调节阀

? 1 ?

1n

lg P

图 2 全封闭式制冷压缩机性能试验装置制冷系统循环图

当实际试验工况与规定的试验工况相一致，以及实际供电频率和规定电网频率一致时， 蒸发器盘管制冷量即为制冷压缩机的制冷量。若实际的试验工况和规定工况有些差异，根 据制冷压缩机制冷量的定义，用以下的公式来求得全封闭式制冷压缩机在规定试验工况下 的制冷量。

Q p = (N h + ?Q l ) ?

h 1n - h 5n h 1 - h 5 v

1n

f

1

v f （W ）

式中：Q p ──制冷压缩机规定试验工况下的制冷量，W ；

h 1n ──规定试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比焓，kJ/kg ； h 5n ──规定试验工况下节流阀前液态制冷剂的比焓，kJ/kg ； h 1 ──实际试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比焓，kJ/kg ； h 5 ──实际试验工况下节流阀前液态制冷剂的比焓，kJ/kg ； v 1n ──规定试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比容，m 3/kg ； v 1 ──实际试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比容，m 3/kg ； f 1n ──规定试验工况下制冷压缩机供电频率，Hz ；

f 1 ──实际试验工况下制冷压缩机供电频率，Hz 。

2. 第二制冷剂量热器热损失的标定

将量热器与制冷系统的阀门全部关闭，接通电加热管电源，供给电能使第二制冷剂蒸 发并升压，调节供电量，使第二制冷剂压力稳定于某值，该值所对应的第二制冷剂的饱和 温度与环境温度之差不小于 15℃，此时维持供电量，其值波动应在±1％之内，并使第二制 冷剂压力相对应的饱和温度的波动不大于±0.5℃，读得电加热量 Q d 。

第二制冷剂量热器热损失系数由下式确定：

K F=Q d

t b-t a

（W/℃）

式中：K F──第二制冷剂量热器热损失系数，W/℃；

t b──第二制冷剂稳定压力所对应的饱和温度，℃；

?Q l = K F ? (t b - t a )

'

?Q l = K F ? (t k - t a )

t a ──环境温度，℃。

从而可利用 K F 值，求得试验条件下第二制冷剂量热器的热损失：

' '

（

W ）

式中：t b’ ──实际试验条件下第二制冷剂稳定压力所对应的饱和温度，℃；

t a’ ──实际试验条件下环境温度，℃；

测定的第二制冷剂量热器的绝热效果应使散热量不超过被测压缩机制冷量的 5％。 3. 辅助测量方法──冷凝器热平衡法

冷凝器热平衡法作为辅助测量手段，其结果的求得不依赖于主要的测量手段，它是用 以判别主要测量手段所得结果的可信程度。国标 GB5773-04 规定“第二制冷剂量热法”以 “冷凝器热平衡法”为辅助测量手段，两种方法的测量结果偏差在±4％以内，以主要测试装 置测得的制冷量为准。

通过测量冷凝器的制冷剂进出口状态参数、冷凝器冷却水进出口温度、冷却水流量， 利用冷凝器的热平衡关系，可求得在实际试验工况下系统中制冷剂的流量：

G 1 =

M s ? C P ? (t o - t i ) +

h 3 - h 4

?Q l 1000 （k

g/s ）

式中：G 1──系统中第一制冷剂的流量，kg/s ；

M s ──冷却水质量流量，kg/s ；

C p ──水的定压比热，C p ＝4.19，kJ/kg.℃； t o ──冷却水出口水温，℃；

t i ──冷却水进口水温，℃；

h 3 ──进冷凝器制冷剂蒸汽的比焓，kJ/kg ； h 4 ──出冷凝器制冷剂蒸汽的比焓，kJ/kg ； △Q l’ ──冷凝器的热损失（以向外界散热为正）

，W 。 '

'

（W ）

式中：K F ’──冷凝器热损失系数，W/℃；

t k ──冷凝温度，℃； t a ──环境温度，℃。

冷凝器的热损失可按量热器热损失系数测定方法相同原理进行，并规定该热损失不 得大于制冷压缩机制冷量的 5％。

采用第二制冷剂量热法，可根据节流阀前的状态参数及离开第二制冷剂量热器的第

一制冷剂的状态参数，求得在该实际试验工况下系统内的实际制冷剂流量：

G1=N h+??Q l

h1-h5

（k g/s）

三、试验的稳定条件

=