全自动电量热器法压缩机测试试验台的研制

全自动电量热器法压缩机测试试验台的研制摘要：本文介绍了一种第二制冷剂量热器法全自动制冷压缩机测试试验台的工作原理及其在研制过程中为提高试验台的测量精度方面所采用的方法。经测试台实际运行表明,该控制技术达到良好效果,满足测试要求。关键字：压缩机测试量热器法控制1引言在制冷装置中，压缩机是主要部件之一。由于压缩机不断地吸入和排出气体，才使制冷循环得以周而复始地进行，所以它是整个装置的“心脏”。在压缩机的生产和使用中，为了保证和提高压缩机的质量，对其性能测试就具有重要的意义。制冷压缩机性能试验装置是检测压缩机性能的重要手段和措施，是制冷设备厂家为产品开发、优化设计和质量检测提供试验数据的必备设备。应某空调厂要求，研制一测试装置，被试压缩机为活塞式和转子式两种，冷量范围为1000W～8000W。我们依据国家标准《ＧＢ5773—04容积式制冷压缩机性能试验台方法》，遵照合理实用、准确可靠和高效节能原则，从标准试验规定的多种测量制冷压缩机性能试验方法中选用方法为第二制冷剂量热器法，辅助方法为水冷冷凝器法。试验工况调节、试验数据采集和处理全部由自动完成实现。本文将就应用在该压缩机测试台上的控制技术的实现过程作一个介绍。1.测试要求根据标准和实际要求，确定测试工况如下：蒸发温度：－20～15℃冷凝温度：30～65℃过冷度：0～15℃环境温度：30±5℃测试电源：110～220V电源频率：50/60Hz要测试的参数为：（1）电力参数：电压、频率、功率因素、单位输入功率（2）工况参数：吸气压力、排气压力、吸气温度、过冷温度、环境温度（3）其它参数：过冷器进口温度、调节阀前压力、排气温度、量热器出口压力、压缩机表面温度（4）量热器参数：量热器加热功率、量热器环境温度、量热器表面温度、第二工质压力、第二工质温度（5）能力参数：单位制冷量、COP、EER要控制的参数和精度如下：吸气温度：15～40℃控制精度：±0.1℃校过冷温度暑：江3跟5框～裳6填0狗℃惯控制精度击：颈±遇0.蓄1关℃扑环境温度属：方2阔0妨～革5怕0凯℃座控制精度拢：贼±办0.卡1壁℃猴吸气压力帐：揭0.查4据～拒1.2Mp兄a繁控制精度纵：贝±1.蚊0拣％服排气压力倍：疤1.佩5捷～顽3.0Mp壳a竭控制精度屋：钟±1.到0父％煮2茄藏试验台工作原峰理租试验台由三套浩制冷系统组成漠，第一套是为租被测压缩机维携持测试所需的脏环境条件，通框过电加热与的煤PI婶D如控制，控制压龄缩机测试的环挽境温度在一定奶工况温度内。胡主要设备有风消冷冷凝机组、习表冷器、风机敲和电加热器；蝴另一套为压缩阵机测试系统，蒸主要设备有被滤测压缩机、量杰热器、冷凝器盗、过冷度调节恋器、冷却塔。渔第三套是通过叛过冷器并参与招调节过冷度的母辅助系统，由狮压缩机、水冷屡冷凝器、热力担膨胀阀和蒸发京盘管等组成。辽总的系统流程贝是：压缩机排其出的高压气体滚首先进入冷凝目器与冷却水进纱行热量交换，鹊冷凝器中的冷元却水由冷却塔牧提供，冷却水才流量可杀由傲PI偏D遭调节器控制电坚动调节阀来调愧节，制冷剂被遵冷凝成液体。冻然后经过干燥赵过滤器进入过寄冷度调节器，土过冷器中有辅晚助系统的蒸发烘盘管和功率可激调的加热器，遗通萄过仿PI钢D圆调节加热功率例来调节过冷度溪。从过冷度调僚节器出来的高尸压过冷液体制础冷剂经过热力种膨胀阀节流成肾低压的气液两宏相流体进入量倡热器，量热器初内亦装有功率例可调的电加热唱器和第二制冷如剂蚕Ｒ祝12押3派，用以调节蒸拉发负荷，从量缝热器出来的低丸温低压制冷剂膏气体吸入和排矩出压缩机完成泥循环。监3驼缺试验台的总体轿设计叼为了保证压缩引在一定工况下基稳定运行，必董须对吸气温度烟、吸气压力、陡排气压力、过胃冷温度和环境猎温度进行控制逮，我们分别通修过调节量热器赏内电加热功率膀，循环制冷剂动流量（即热力棵膨胀阀开度）炊，冷凝器冷却剂水量（即水量骡调节阀开度）赔、岗过冷度调节器茅及风冷机组来养实现。测试环逗境温度的控制返采用智能仪表泛模培糊愧—开PI腹D煎控制，控制电渔加热的输出量奴，对工况进行称智能化的调节另，使得进入工刑况的速度很快养，大大缩短实浑现工况的时间锹，提高效率，跨并且控制稳定串。测试环境的予铂电阻悬挂在欣离表冷器风机溜出口较近的地痛方，防止压缩胜机自身的热量汉影响读数和控道制。试验测试叶可以控制四在旬±符0.狱2骗℃趁。趁图商2朱狠吸气压力调节武原理图吐图吴3打忘测控系统硬件艇组成论在研制测试台拍时，遇到的难境题之一就是吸坛气压力的控制仗，标准规定压猾缩机每一个吸屯排气压力测量坛值与规定值间汗的最大允许偏棒差抖±屠1诵．腊0执％，而测量值岗的每一个蜡读数相对于平育均值的最大允趣许偏趋差战O.粮5优％，由于吸气闷压力的绝对值型很小，尤其在玉测量最大压差藏工况时，测量猎值与规定值和懒平均值间分别筛只哑有呼2k隙P侄和执1k元P广的波动范围。橡为了实现控制敢精度，设想出彼使用崖电抖-全气比例阀调节章热力膨胀阀开少度的方法，均电丽—为气比例阀是在顿通断式电磁气雾动阀基础上发流展起来的新型葬气动控制元件扣。它是通过电范输入信号对气具体流量或压力青进行连续调整奔，以控制气动稳执行器的气控价回路。如粥图红2清，剪断膨胀阀终的感温包，由贤空压机通入压哀缩空气，通过秃调节默电棉—遣气比例阀，调袋节热力膨胀阀吉波纹管（或膜恐片）内压冲力正P冬的大小。而压腊力运P盾与阀后压进力眠P静0兴和调整弹簧尝力怜P行F臂三个力合作用笋，使阀开启度番增大或减小，乓直至压缩机吸露气压力同设定剪值相同为止。百由于比例阀的首灵敏性较高，遮试验测试结果挤吸气压力精度鹅可以控制爪在的±0.02M歼p呈a傍。慕溶解在氟利昂红中的润滑油会是影响制冷量的默测定，所以在侧被测压缩机出窑口处装有润滑兵油分离器。同购时，文申献句[8并]序中指出量热器钟出口蒸汽的过匙热度过小时或慨进口液体的过供冷度过大时，花测量误差会迅蹄速增加。因此件达到规定的量票热器出口的过煮热度和进口的颂过冷度对保证营测量精度是十成分必要的。过仙冷器中的冷却装方式我们采用尾由辅助制冷系溜统和加热器共骑同参与的冷热历平衡方式。辅国助制冷系统是经封闭的不变系缩统，其制冷量谎是个常量，冷犹凝量和过冷器壶的冷却量大小惨唯一地由加热植器的加热量调负节，这样克服节了水冷却方式碑中冷却量受水傻温、流量和水遍质等多个变量阿的影响，减少维了控制变量，骨从而提高了控激制精度。谣试验台的操作仗采用触摸屏的员操作方式，取雷代传统的按钮钞控制；电气系骄统采毁用苗PL筐C衫控制，取代传坟统的低压电器反控制。电气控连制线路包括主揪电路和控制电特路，主电路为环三相电路由稳犁压电源稳压，拜负载有被测制被冷压缩机、水对泵、电加热、茶轴流风机、空诵压泵、真空泵旁等。为了安全庙，在这些大功增率的线路中均伸加了断路器等呜保护器件以及案在三相电路中希加了三相电动载机保护器，防着止过载和缺相彼引起事故，损娇坏电气设备或好危及人身安全撇。杀PL台C扯控制功能是对造压缩机等负载徐进行启停控制庙以及对这些负乔载进行连锁保触护，防止压缩详机进口压力过刚低、出口压力闭过高和当压缩廊机停止工作时兔电加热继续工禾作，引起量热相器陕表安1奇耍被控参数稳态他测量该值各株工况参数疑单位旬1愿2惭3膜4私吸气压力游kPa柔625.50塑625.56尸625.54耻625.52高排气压力轧kPa节2145.1待6姿2145.3乐6芦2145.1析8碌2145.0垦0靠吸气温度斥℃要35.02钓34.99汤35.00喉34.98谊过冷温度腊℃况46.15钩46.14妄46.15辜46.13寇环境温度捉℃镜35.20离35.04储34.98览35.02熄内的第二制冷隐剂过热产生高拍压，使量热器伐爆炸。并且在狮触摸屏上设有稼报警窗口，当划某一设备发生绒报警时，发出帽声光报警信号俘，同时自动切吉断报警设备的嘱电源，直到排冷除报警故障后眼，方可以重新奔启动相应设备董。其总体结构屠框图如求图映3迈所示。菌4董控制试验结果眯根据标准，压洒缩机试验时间挖一般不少牧于图1.5恩h贼。工况稳定半爱小时后记录的皆测量数据应该资在工况稳定半面小时后，每稍隔搭20mi脑n并测量一次。扩表和1云为该试验台在哲高背压工况下梯测试额定冷量亩为眼3630姥W团压缩机所得的叶各被控参数的搅记录值。5结束语舌该测试台测试虚过程能够自动革设定工况，工烧况易于达到稳告定，控制精度索高，并且系统早有较快的响应辣速度，各项指嘉标达到标准要批求。参考文献杂1纱.宋国家标准委员掩会检.雪导容积式制冷剂脉压缩机性能试佩验方球法再(GB/T5匆773-2乳004)桃.妹中华人民共和离国标准声，特2004.扶2飞.尽李征伟涛博,辰邬志邻敏均,井徐彭好龙阔,定李搬瑛浸.示充全自动电量热洋器法制冷压缩督机性能试验台椒的研锡制凉.逼华东工业大学末学报于，夫1995(1雪7):7银3泊～禾78.毯3转.赤邬志敏，徐彭淋龙遗．帖效热力膨胀阀在羽全自动量热器撇法试验台上的赵应用．制冷学证报呢，胃1991(4趟):3社2砍～否34炊4挽.凶邬志敏．量热锄器法试验台漏碰热量计算方法豪的探畏讨邪.输岂流体工程，议199l厚，近4窗：反5西2披～窜56后5催.雷江帆，施仁，规张早校，郁永稿章腰.勾胃全自动量热器壳法测试系统控愉制装置的研宇制扯.撒扯制冷学报搜，艇1993(1孔):1舞1钢～房14膜6肠.岛卢道匀华塑,曾涂淑呢平胆,棒方签良献.喝画一体化设计的壳中小型制冷压表缩机全自动测渴试