一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统

技术领域

本发明属于制冷技术领域，尤其涉及一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统。

背景技术

随着空调产业的发展，传统的一拖一式家用空调必将被集成度更高、节能效益更好的多联式空调机和中央空调系统所取代。蒸发器和冷凝器是空调制冷系统的两个重要换热器，其性能的优劣直接影响到整个制冷系统的性能。但是由于空调蒸发器和冷凝器换热量小，制冷剂流量小，所以对其性能测试难度较大。市场上的热工性能实验台往往只能调节被测水-水换热器、冷凝器和蒸发器的流量，不可以调节被测水-水换热器、冷凝器和蒸发器的入口压力和温度。市场设备开放性差，不能同台设备做水-水换热器、冷凝器和蒸发器性能测试实验。更具体地，现有热工性能试验台的缺点集中在以下三点：

(1)目前热工性能试验台往往只能调节入口流量，不可以调节蒸发器和冷凝器的氟路入口压力和水路路口压力。

(2)目前热工性能试验台往往只能调节入口流量，不可以调节蒸发器和冷凝器的氟路入口温度和水路入口温度。

(3)市场上的水-水换热器、冷凝器和蒸发器换热实验测试平台，开放性差，往往只能做单一实验，适用性有限，并不能一台多用，可以做水-水换热器、冷凝器和蒸发器实验。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，可以调节被测水-水换热器、冷凝器和蒸发器的入口流量及压力和温度，以提高测试精度，在各个工况下可以做性能测试实验。

本发明所采用的技术方案如下：

一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，包括制冷剂供应系统、热水循环系统和冷水循环系统；

所述制冷剂供应系统包括变频压缩机、油液分离器、干冷器、辅助冷凝器、过冷器、膨胀阀、辅助蒸发器，且按照制冷剂的流动方向依次连接构成回路；所述冷媒回收机和真空泵均分别连接干冷器和变频压缩机；被测冷凝器与辅助冷凝器并联；被测蒸发器与辅助蒸发器并联；

所述热水循环系统包括热水箱、过滤器、第一变频水泵、辅助冷凝器、干冷器、第二流量计和被测换热器，且依次连接构成回路；所述热水箱还分别与水箱风机、水箱电加热器并联；

所述冷水循环系统包括冷水箱、过滤器、水箱电加热器、第四变频水泵、辅助蒸发器、电加热器、第三流量计和被测换热器，且依次连接构成回路；第二变频水泵、冷却水塔和冷水箱串联构成回路；冷水箱、第三变频水泵、过滤器和过冷器依次串联构成回路。

进一步，变频压缩机和油液分离器与储油桶串联形成回路。

进一步，被测冷凝器的两端均通过三通阀与辅助冷凝器并联，通过冷凝器入口的三通阀调节被测冷凝器制冷剂入口流量，通过变频压缩机调节被测冷凝器制冷剂入口压力。

进一步，被测蒸发器的两端均通过三通阀与辅助蒸发器并联。

进一步，通过电加热器调节被测换热器冷水入口温度，通过被测换热器冷水入口的截止阀调节被测换热器冷水入口流量，通过干冷器调节被测换热器热水入口温度，通过被测换热器热水入口的截止阀调节被测换热器热水入口流量。

进一步，所述冷媒回收机和真空泵之间设置有一个电子阀和一个球阀。

进一步，第一变频水泵、辅助冷凝器之间设有第一流量计，干冷器和被测换热器之间设有第二流量计，被测换热器和电加热器之间设置第三流量计，第三变频水泵和辅助蒸发器之间设置第四流量计。

进一步，所述第一流量计和第一变频水泵、干冷器和第二流量计、第三流量计和电加热器、第三变频水泵和第四流量计之间均设置有一个截止阀。

进一步，所述被侧换热器进出口管道均设置有一个球阀。

进一步，所述辅助冷凝器、被侧换热器和辅助蒸发器的进出口管道均设置有测温口和测压口。

本发明的有益效果：

(1)本发明提出的一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，通过控制变频水泵调节实验元件进水口压力；能够有效解决市场上测试平台仅能调节换热器热水进水口流量，不能控制进水口压力的缺陷，本系统能够实现对换热器换热效率多方面研究。

(2)本发明提出的一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，通过控制干冷器、电加热器、水箱风机和冷却水塔调节实验元件进水口温度；能够有效解决市场上测试平台调节换热器热水进水口流量，却不能控制进水口温度的缺陷，本系统能够实现对换热器换热效率多方面研究。

(3)本发明提出的一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，实现做水-水换热器、冷凝器和蒸发器换热实验；解决了市场上的换热器、冷凝换热器和沸腾换热实验测试平台，开放性差，往往只能做单一实验，适用性有限，并不能一台多用的不足。

附图说明

图1是本发明换热器性能测试系统结构示意图；

图中，1-变频压缩机，2-油液分离器，3-储油桶，4-干冷器，5-冷媒回收机，6-真空泵，7-被测冷凝器，8-辅助冷凝器，9-第一变频水泵，10-过滤器，11-干冷器，12-第一水箱电加热器，13-热水箱，14-水箱风机，15-被测换热器，16-电加热器，17-第二变频水泵，18-冷却水塔，19-冷水箱，20-第三变频水泵，21、第一过滤器，22、第二过滤器，23-过冷器，24-第二水箱电加热器，25-第四变频水泵，26-辅助蒸发器，27-膨胀阀，28-被测蒸发器，29-单向阀，30、第一电子阀，31、第二电子阀，32、第三电子阀，33、第一三通阀，34、第二三通阀，35、第三三通阀，36、第四三通阀，37、第一截止阀，38、第二截止阀，39、第三截止阀，40、第四截止阀，41、第一球阀，42、第二球阀，43、第三球阀，44、第四球阀，45、第五球阀，46、第六球阀，47、第一质量流量计，48、第二质量流量计，49、第一流量计，50、第二流量计，51、第三流量计，52、第四流量计。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

一种流量、温度和压力调节方便的换热器性能测试系统，包括制冷剂供应系统、热水循环系统和冷水循环系统。

制冷剂供应系统包括变频压缩机1、油液分离器2、干冷器4、第一质量流量计47、辅助冷凝器8、过冷器23、膨胀阀27、第二质量流量计48、辅助蒸发器26，且按照制冷剂的流动方向依次连接构成回路；储油桶3分别连接变频压缩机1和油液分离器2；冷媒回收机5和真空泵6均分别连接干冷器4和变频压缩机1；被测冷凝器7与辅助冷凝器8并联；被测蒸发器28与辅助蒸发器26并联。

热水循环系统包括热水箱13、过滤器10、第一变频水泵9、第一流量计49、辅助冷凝器8、干冷器11、第二流量计50和被测换热器15，且依次连接构成回路；水箱风机14与热水箱13并联；水箱电加热器12与热水箱13并联。

冷水循环系统包括冷水箱19、过滤器22、水箱电加热器24、变频水泵25、流量计52、辅助蒸发器26、电加热器16、第三流量计51和被测换热器15，且依次连接构成回路；第二变频水泵17、冷却水塔18和冷水箱19串联构成回路；冷水箱19、第三变频水泵20、过滤器21和过冷器23依次串联构成回路。

更具体地，干冷器4和冷媒回收机5、冷媒回收机5和变频压缩机1之间均设置有一个电子阀，分别是第一电子阀30、第三电子阀32。

更具体地，所述冷媒回收机5和真空泵6之间设置有一个第二电子阀31和一个第一球阀41。

更具体地，所述真空泵6和变频压缩机1之间设置有一个第二球阀42。

更具体地，所述第一质量流量计47和辅助冷凝器8、辅助冷凝器8和过冷器23、第二质量流量计48和辅助蒸发器26、辅助蒸发器26和变频压缩机1之间均设置有一个三通阀，分别是第一三通阀33、第二三通阀34、第三三通阀35、第四三通阀36。

更具体地，所述第一流量计49和第一变频水泵9、干冷器11和第二流量计50、第三流量计51和电加热器16、第三变频水泵25和第四流量计52之间均设置有一个截止阀，分别是第一截止阀37、第二截止阀38、第三截止阀39、第四截止阀40。

更具体地，所述被侧换热器15进出口管道均设置有一个球阀，分别是第三球阀43、第四球阀44、第五球阀45、第六球阀46。

更具体地，所述辅助冷凝器8、被侧换热器15和辅助蒸发器26的进出口管道均设置有测温口和测压口。

测试系统在测试冷凝器、蒸发器和水-水换热器性能时步骤如下：

①测试冷凝器性能时，关闭被测冷凝器入口处的第一三通阀33和出口处的第二三通阀34，被测冷凝器7的水路用管接头连接，氟路用法兰连接，确保连接无漏气和漏水；开启真空泵6的第一球阀41和冷媒回收机5的第一电子阀30，排空其内部空气后，关闭真空泵6的第一球阀41和冷媒回收机5的第一电子阀30。

开启被测冷凝器7入口处的第一三通阀33和出口处的第二三通阀34；通过干冷器4调节被测冷凝器7的制冷剂入口温度，通过冷凝器入口第一三通阀33调节被测冷凝器制冷剂入口流量，通过变频压缩机1调节被测冷凝器制冷剂入口压力，通过水箱电加热器12和水箱风机14调节被测冷凝器水路入口温度，通过被测冷凝器7热水入口第一截止阀37调节被测冷凝器热水入口流量，通过第一变频水泵9调节被测冷凝器热水入口压力。直到被测冷凝器8的工况参数满足要求，并达到稳定，开始记录并计算被测冷凝器8的工况参数和性能参数。

②测试蒸发器性能时，关闭被测蒸发器入口第四三通阀36和出口第三三通阀35，被测蒸发器28的水路用管接头连接，氟路用法兰连接，确保连接无漏气和漏水；开启真空泵第二球阀42和冷媒回收机的第三电子阀32，排空其内部空气后，关闭真空泵第二球阀42和冷媒回收机的第三电子阀32。开启被测蒸发器入口第四三通阀36和出口的第三三通阀35，通过过冷器23调节被测蒸发器的制冷剂入口温度，通过蒸发器入口第四三通阀36调节被测蒸发器制冷剂入口流量，通过第三变频水泵20调节被测蒸发器制冷剂入口压力，通过冷却水塔18和水箱电加热器24调节被测蒸发器水路入口温度，通过被测蒸发器冷水入口第四截止阀40调节被测蒸发器冷水入口流量，通过第四变频水泵25调节被测蒸发器冷水入口压力。直到被测蒸发器28的工况参数满足要求，并达到稳定，开始记录并计算被测蒸发器28的工况参数和性能参数。

③测试换热器性能实验时，开启辅助冷凝器入口的第一三通阀33和出口的第二三通阀34、辅助蒸发器入口的第四三通阀36和出口的第三三通阀35；关闭被测换热器冷水入口的第六阀46、冷水出口的第五球阀45、热水入口的第三球阀43和热水出口的第四球阀44，将被测换热器15水路接口用管接头连接，通过电加热器16调节被测换热器冷水入口温度，通过被测换热器冷水入口的第三截止阀39调节被测换热器冷水入口流量，通过干冷器11调节被测换热器热水入口温度，通过被测换热器热水入口的第二截止阀38调节被测换热器热水入口流量。直到被测换热器15的工况参数满足要求，并达到稳定，开始记录并计算被测换热器15的工况参数和性能参数。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。