实验1全封闭式制冷压缩机性能试验实验.doc

实验1 全封闭式制冷压缩机性能试验实验 一、实验目的和要求 1. 目的 1）通过本实验，了解测定全封闭式制冷压缩机主要性能指标──压缩机的制冷量和输入功率的相关标准（GB5773-04容积式制冷压缩机性能试验方法）； 2）通过本实验，掌握测定全封闭式制冷压缩机主要性能指标（压缩机的制冷量和输入功率）的一种试验方法──第二制冷剂量热器法； 3）通过本实验，掌握一种测定量热器热损失系数的方法； 4）通过本实验，了解制冷压缩机在运行过程中，各种条件的变化对压缩机的制冷量和输入功率带来的影响。 2. 要求 1）认真完成全封闭式制冷压缩机性能试验的实验操作，独立完成实验数据的处理，回答思考题，写好实验报告； 2）在做实验之前，应清楚试验装置的工作原理，对试验装置的结构、仪器仪表的使用和实验的操作步骤有透彻的了解。 二、实验原理简要介绍 1. 第二制冷剂量热器法 本实验采用国标（GB 5773－04）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： （W） 式中：Q0── 发器盘管制冷量，W； Nh── 加热功率，W； △Ql ── 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 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。 （W） 式中：Qp ──制冷压缩机规定试验工况下的制冷量，W； h1n──规定试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比焓，kJ/kg ； h5n──规定试验工况下节流阀前液态制冷剂的比焓，kJ/kg ； h1 ──实际试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比焓，kJ/kg ； h5 ──实际试验工况下节流阀前液态制冷剂的比焓，kJ/kg ； v1n──规定试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比容，m3/kg ； v1 ──实际试验工况下制冷压缩机吸入蒸汽的比容，m3/kg ； f1n──规定试验工况下制冷压缩机供电频率，Hz ； f1 ──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Qd。 第二制冷剂量热器热损失系数由下式确定： （W/℃） 式中：KF ──第二制冷剂量热器热损失系数，W/℃； tb ──第二制冷剂稳定压力所对应的饱和温度，℃； ta ──环境温度，℃。 从而可利用KF值，求得试验条件下第二制冷剂量热器的热损失： （W） 式中：tb’ ──实际试验条件下第二制冷剂稳定压力所对应的饱和温度，℃； ta’ ──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％。