教學設備

一、 實驗目的和要求
1． 了解單級蒸汽壓縮制冷機實驗系統(tǒng)和制冷機的運行操作
2． 掌握小型單級制冷壓縮機主要性能參數(shù)的測試和儀表的使用
3． 了解國際標準GB/T 5773-2004容積式制冷壓縮機性能實驗方法
4． 掌握制冷壓縮機的工況分析和實驗數(shù)據(jù)整理方法
5． 初步掌握實驗工況的有關規(guī)定
二、 實驗裝置的組成
本實驗裝置按照國際標準GB/T 5773-2004容積式制冷壓縮機性能實驗方法建立。以“蒸發(fā)器液體載冷劑循環(huán)法”為主要測量，以“水冷冷凝器量熱器法”作為輔助測量。

壓縮機性能測試實訓裝置主要由被測壓縮機、臥式殼管式冷凝器、冷卻塔、視液鏡、干燥過濾器、手動節(jié)流閥、儲液器、干式蒸發(fā)器、加熱器和水箱等組成。
三、 制冷壓縮機的實驗項目和實驗的有關規(guī)定
1． 實驗項目
單級制冷壓縮機性能實驗主要是測試下列性能指標：
(1) 單級制冷壓縮機的制冷量：由實驗間接測得的流經(jīng)壓縮機的制冷劑質量流量乘以壓縮機吸氣口的制冷劑比焓與排氣口壓力對應的膨脹閥前制冷劑液體比焓的差之值。
(2) 輸入功率：開啟式壓縮機為輸入壓縮機的軸功率，封閉式（包括半封閉和全封閉式）為壓縮機輸入功率。
(3) 單位功率制冷量：制冷量與輸入功率的比值。
2． 實驗規(guī)定
(1) 壓縮機性能實驗包括主要實驗和校核實驗，二者應同時進行測量。
(2) 校核實驗和主要實驗的結果，制冷量之間的偏差應在±4%以內，并且以主要實驗的測量結果為計算依據(jù)。
(3) 壓縮機實驗時，系統(tǒng)應達到熱平衡狀態(tài)，實驗時間一般不超過1.5小時。測量數(shù)據(jù)的記錄應在工況穩(wěn)定各點參數(shù)在一定范圍內變化半小時后，每隔20分鐘測量一次，直至連續(xù)四次的測量數(shù)據(jù)都符合表1的規(guī)定為止，第一次測量到第四次測量記錄的時間稱為實驗周期，在該周期內允許對壓力、溫度和流量作微小的調節(jié)。
(4) 加熱介質的進、出口溫差在標定或實驗時，均應不小于6℃。
表1  實驗參數(shù)允許偏差
實驗
參數(shù) 第一個測量值與規(guī)定值間的最大允許偏差 測量值的任一個讀數(shù)相對于平均值的最大允許偏差
吸氣壓力 ±1.0% ±0.5%
排氣壓力 ±1.0% ±0.5%
吸氣溫度 ±3.0% ±1.0%
電壓 ±3.0% ±1.0%
頻率 ±2.0% ±1.0%

四、 測量的主要參數(shù)和測量儀
1． 測量儀表
（1） 智能交流電參數(shù)測試儀1只 （精度0.5級）
分別測量加熱器功率和壓縮機功率。通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話的智能控制模式，可測量負載的有功功率、功率因數(shù)、電壓、電流、頻率及負載的性質；并可以貯存、查詢15組功率和功率因數(shù)的測試結果數(shù)據(jù)。
（2） 數(shù)顯溫度表1只（共測10個溫度參數(shù)）
采用PT100鉑電阻作為輸入熱電阻，測量范圍-50～150℃，測量精度0.5級。分別測量壓縮機吸氣溫度、壓縮機排氣溫度、冷凝器出口溫度、節(jié)流閥進口溫度、蒸發(fā)器進口溫度、冷凝器進水口溫度、冷凝器出水口溫度、蒸發(fā)器進水口溫度、蒸發(fā)器出水口溫度和壓縮機環(huán)境溫度。
（3） 壓力真空表2只
量程為-0.1～2.5Mpa和-0.1～1.6Mpa，分別實時測量高壓側壓力和低壓側壓力。
（4） 流量計2只
采用玻璃轉子流量計，量程為40～400L/H, 測量精度0.5級。分別測量冷凝器和蒸發(fā)器冷卻水流量。
2． 控制儀表
本系統(tǒng)另配高低壓力控制器1只，實時監(jiān)測高壓側壓力和低壓側壓力，高壓高于設定壓力或低壓低于設定壓力時，控制器發(fā)出控制信號切斷壓縮機電源。
五、 實驗的主要操作方法
1． 實驗步驟：
在教師的指導下，熟悉實驗系統(tǒng)和各測試點的測量儀表。
(1) 水箱灌好適量自來水。
(2) 接通總電源。
(3) 檢測各測溫點的溫度，檢查它們是否正常工作。
(4) 打開冷凝器、蒸發(fā)器的水泵電源開關及水流流量閥門，使水泵運轉并向冷凝器、蒸發(fā)器供水。
(5) 檢查各手閥是否處于全開狀態(tài)、節(jié)流閥是否處于微開狀態(tài)。
(6) 打開壓縮機電源開關，壓縮機工作，若發(fā)現(xiàn)異常情況如電流過大，或者有異常聲音，應立即停機過三分鐘后再啟動。
(7) 工況調節(jié)，各種工況的控制參數(shù)由指導老師給出（見實驗工況）。
(8) 實驗工況穩(wěn)定半小時后，開始記錄，每隔20分鐘進行一次測試記錄，共四次。
(9) 實驗結束，切斷壓縮機電源，壓縮機停止運轉。
(10) 5分鐘后關閉水泵電源。
(11) 切斷總電源。
2． 實驗工況
壓縮機性能測試實訓裝置實驗工況的穩(wěn)定與否，是關系到測試數(shù)據(jù)是否準確的關鍵問題，工況穩(wěn)定的標志是主要的測試參數(shù)都不隨時間而變化。調節(jié)時需要特別地耐心、細致。
實際實驗中是根據(jù)吸氣壓力來確定蒸發(fā)溫度的，同樣，冷凝溫度是攝據(jù)排氣壓力來確定�？刂莆鼩鈮毫�、排氣壓力，就等于控制蒸發(fā)溫度和冷凝溫度，如果吸氣溫度也達到穩(wěn)定，表明制冷量也達到穩(wěn)定。調節(jié)時需要調整蒸發(fā)器水箱中加熱器功率、制冷劑的流量、冷卻水流量。改變其中任何一項，對三個參數(shù)均有不同程度的影響，調節(jié)時需統(tǒng)籌考慮。
蒸發(fā)溫度、冷凝溫度和吸氣溫度三個參數(shù)不隨時間而變化，也就是壓縮機的吸氣壓力、排氣壓力和吸氣溫度要達到動態(tài)平衡，影響它們變化的主要因素：
（1） 吸氣壓力（蒸發(fā)器進口溫度）：主要調節(jié)節(jié)流閥控制制冷劑流量
（2） 排氣壓力（冷凝器出口溫度）：主要調節(jié)冷卻水的流量
（3） 吸氣溫度：主要調節(jié)電加熱功率