一機(jī)二庫(kù)性能實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四、一機(jī)二庫(kù)性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生了解并熟悉典型制冷裝置的制冷系統(tǒng)、總體結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特性；了解或掌握單臺(tái)制冷機(jī)組如何給兩個(gè)不同溫度要求的冷間提供冷量和以及蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的構(gòu)造、設(shè)置、調(diào)節(jié)原理，訓(xùn)練或培養(yǎng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的技能，為今后在冷庫(kù)設(shè)計(jì)與調(diào)控方面的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。1.熟悉認(rèn)識(shí)一機(jī)二庫(kù)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)及蒸發(fā)器、冷凝器等設(shè)備的構(gòu)造和工作特點(diǎn)，系統(tǒng)組成原則。參觀冷庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 2.演示一個(gè)機(jī)組如何向兩個(gè)不同溫度要求的庫(kù)體供液。 3.熟悉蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥的構(gòu)造、設(shè)置、調(diào)節(jié)原理。二、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1.實(shí)驗(yàn)原理一機(jī)二庫(kù)制冷裝置是由一臺(tái)制冷壓縮冷凝機(jī)組同時(shí)向兩個(gè)不同蒸發(fā)溫度的

2、冷間供應(yīng)冷量，例如：高溫冷間的蒸發(fā)溫度為+5左右，低溫冷間的蒸發(fā)溫度為-15左右。當(dāng)不同蒸發(fā)溫度的蒸發(fā)器共用一根回氣管路時(shí)，由于每個(gè)蒸發(fā)器的制冷劑蒸發(fā)壓力各不相同，而壓縮機(jī)的吸氣壓力是與蒸發(fā)溫度最低的冷間蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力保持一致。在制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為了維持每一冷間所必需的蒸發(fā)溫度（蒸發(fā)壓力），在蒸發(fā)溫度較高的蒸發(fā)器出口管路上設(shè)置蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥KVP（即背壓閥），從而保證高溫冷間的蒸發(fā)器內(nèi)維持所需的蒸發(fā)壓力（蒸發(fā)溫度）。本實(shí)驗(yàn)裝置在高溫冷間的蒸發(fā)器出口管路上安裝了蒸氣壓力調(diào)節(jié)閥，使閥前的壓力保持在調(diào)定的范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)閥的節(jié)流使閥后的壓力與吸氣壓力保持一致，這樣就保證了系統(tǒng)中各個(gè)蒸發(fā)器在各自不同工況

3、下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，由于高、低溫冷間的蒸發(fā)器共用同一根回氣管路，當(dāng)制冷壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，各蒸發(fā)器的壓力很快平衡。這樣就有可能使高溫冷間蒸發(fā)器中的制冷劑氣體流到低溫冷間的蒸發(fā)器中去冷凝,而當(dāng)壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)就會(huì)造成液擊事故。因此，為防止液擊事故的發(fā)生，本實(shí)驗(yàn)裝置在低溫冷間的蒸發(fā)器出口管路上安裝了單向閥。本系統(tǒng)使用的工質(zhì)R12充灌重量約2kg。本實(shí)驗(yàn)裝置制冷系統(tǒng)加裝一個(gè)冷凝壓力控制器，當(dāng)冷凝壓力大時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)冷凝壓力減小時(shí)，風(fēng)機(jī)停止。制冷循環(huán)壓-焓圖如圖1所示,一機(jī)二庫(kù)制冷裝置的工作原理圖如圖2所示，其電氣控制原理圖見圖3。2.實(shí)驗(yàn)方法和手段運(yùn)行一機(jī)二庫(kù)制冷裝置，調(diào)整至預(yù)設(shè)工況；利用預(yù)埋的測(cè)點(diǎn)讀取相

4、應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)制冷量的計(jì)算方法進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解并熟悉一機(jī)二庫(kù)制冷裝置的工作原理、調(diào)節(jié)方法，初步學(xué)會(huì)制冷裝置的運(yùn)行、調(diào)整。了解并掌握制冷裝置制冷量的測(cè)試方法、測(cè)試原理和熱工儀表的校準(zhǔn)和使用。（1） 測(cè)試點(diǎn)參數(shù)表1 測(cè)試點(diǎn)位置序號(hào)測(cè)點(diǎn)位置壓力（MPa）溫度()備注1壓縮機(jī)吸入口2壓縮機(jī)排氣口3蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥4單向閥閥前5高溫膨脹閥出口6高溫膨脹閥進(jìn)口7低溫膨脹閥出口8低溫膨脹閥進(jìn)口9冷凝器出口表2 庫(kù)溫、流量等測(cè)點(diǎn)序號(hào)測(cè)量參數(shù)測(cè)量值1測(cè)量值2測(cè)量值310高溫蒸發(fā)器庫(kù)溫()11高溫冷間制冷劑流量(m3/s)12低溫蒸發(fā)器庫(kù)溫()13高溫冷間制冷劑流量

5、(m3/s)14壓縮機(jī)輸入功率測(cè)量電流（A）電壓（V）15空氣加熱器電流（A）電壓（V）（2） 一機(jī)二庫(kù)制冷系統(tǒng)過(guò)熱度設(shè)置及運(yùn)行效果熱力膨脹閥的過(guò)熱度調(diào)節(jié)，旋下密封螺帽，順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，可增加靜態(tài)過(guò)熱度，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為減小靜態(tài)過(guò)熱度。一旦停止旋轉(zhuǎn)，系統(tǒng)因?yàn)闇匕鼫囟鹊姆答佔(zhàn)饔茫S持在一定范圍內(nèi)的過(guò)熱度。通過(guò)熱度的調(diào)節(jié)，觀察靜態(tài)過(guò)熱度的大小對(duì)蒸發(fā)器的制冷量的影響程度，從而確定熱力膨脹閥靜態(tài)過(guò)熱度與蒸發(fā)器的最佳匹配點(diǎn)，使蒸發(fā)器的利用率最高，制取的制冷量最大。（3） 制冷量的計(jì)算方法 根據(jù)實(shí)測(cè)制冷劑流量與蒸發(fā)器進(jìn)、出口的比焓值計(jì)算制冷量 （1）式中：高溫蒸發(fā)器的制冷量，；高溫冷間的制冷劑流量，；高溫

6、冷間蒸發(fā)器出口的制冷劑比焓值，； 高溫冷間蒸發(fā)器進(jìn)口的制冷劑比焓值，； （2）式中：低溫蒸發(fā)器的制冷量，；低溫冷間的制冷劑流量，；低溫冷間蒸發(fā)器出口的制冷劑比焓值，； 低溫冷間蒸發(fā)器進(jìn)口的的制冷劑比焓值，； （3）式中：總制冷量，； 根據(jù)實(shí)測(cè)制冷壓縮機(jī)的輸入功率計(jì)算制冷量 （4）式中：壓縮機(jī)的電流，；圖1 制冷循環(huán)壓-焓圖壓縮機(jī)的電壓，； 電機(jī)的功率因數(shù)； （5） 式中：全封閉制冷壓縮機(jī)的額定功率，；全封閉制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)的電流，；全封閉制冷壓縮機(jī)壓縮機(jī)的電壓，； 根據(jù)實(shí)測(cè)空氣加熱器的功率計(jì)算制冷量 （6）式中：空氣加熱器的加熱量，；空氣加熱器的電流，；Vk空氣加熱器的電壓，。（4） 制冷壓縮

7、機(jī)輸入功率的計(jì)算方法： （7）式中：制冷壓縮機(jī)的輸入功率，；制冷壓縮機(jī)的電流，；制冷壓縮機(jī)的電壓，；（5） 一機(jī)二庫(kù)的能效比： （8）圖2 一機(jī)兩庫(kù)制冷裝置原理圖1.制冷壓縮機(jī) 2.貯液器 3.冷凝器 4.蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥 5.高溫蒸發(fā)器 6.高溫冷間膨脹閥 7. 電磁閥 8.流量計(jì) 9.手閥 10.低溫流量計(jì) 11. 低溫冷間熱力膨脹閥 12.低溫蒸發(fā)器 13.干燥過(guò)濾器 14.數(shù)顯溫度儀 15.單向閥 16. 溫度計(jì)圖3 一機(jī)二庫(kù)電氣控制原理圖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.認(rèn)識(shí)并熟悉一機(jī)二庫(kù)的制冷系統(tǒng)和總體結(jié)構(gòu)；2.按照設(shè)定工況，進(jìn)行一機(jī)二庫(kù)的運(yùn)行調(diào)整；3.工況穩(wěn)定后，進(jìn)行一機(jī)二庫(kù)的性能測(cè)試；4.測(cè)試儀器

8、、儀表的調(diào)整，溫度及壓力傳感器的布置；5.數(shù)據(jù)的采集和整理；6.計(jì)算結(jié)果。四、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1.了解并熟悉一機(jī)二庫(kù)制冷裝置的工作原理、基本組成以及各個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2.必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)的目的、原理和任務(wù)；五、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)溫度的調(diào)節(jié)：將數(shù)字溫度顯示的選擇開關(guān)撥至中間位置，顯示器指示被測(cè)點(diǎn)的實(shí)際溫度；將開關(guān)撥至左邊，則指示上限設(shè)定溫度。調(diào)節(jié)上限溫度電位器，可改變上限溫度設(shè)定值；將開關(guān)撥至右邊，則指示下限設(shè)定溫度，調(diào)節(jié)下限溫度電位器，可改變下限設(shè)定值。為保證溫度控制器的正常，下限溫度設(shè)定值必須低于上限溫度設(shè)定值。2.調(diào)節(jié)上下限值后，必須將鎖緊螺帽擰緊。3.正式運(yùn)轉(zhuǎn)，合上電源，合上帶鎖

9、按鈕，機(jī)組開始運(yùn)行，逐一打開高低溫庫(kù)的手閥。4.觀察高低壓壓力表的變化情況，如高壓壓力表的讀數(shù)開始上升，低壓壓力表的讀數(shù)同時(shí)下降，說(shuō)明系統(tǒng)工作正常。5.系統(tǒng)正常工作后，可以按照要求選擇關(guān)閉6只手閥，模擬系統(tǒng)的各種故障形式。6.當(dāng)高溫庫(kù)或低溫庫(kù)溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，該庫(kù)的電磁閥失電關(guān)閉。并記錄此時(shí)的溫度。當(dāng)兩庫(kù)均達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓縮機(jī)停止，系統(tǒng)處于待命狀態(tài)。7.制冷量測(cè)量，保持冷間溫度不變，加載置于冷間內(nèi)的空氣加熱器，記錄所用電流、電壓，計(jì)算其功率消耗。8.過(guò)熱度調(diào)節(jié)，保持制冷裝置穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)節(jié)熱力膨脹閥靜態(tài)過(guò)熱度的大小，觀察蒸發(fā)器制冷量的變化趨勢(shì)。六、注意事項(xiàng)及其它說(shuō)明1.壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)觀察排氣壓力

10、是否在正常的0.81.0MPa范圍內(nèi)。2.壓縮機(jī)不能頻繁開停，每次間隔大約3分鐘，否則損壞壓縮機(jī)。3.每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先關(guān)吸氣端手閥，再關(guān)排氣端手閥，以防意外泄漏，開機(jī)時(shí)再打開6只手閥。七、思考題1.繪制一機(jī)二庫(kù)制冷系統(tǒng)流程圖并標(biāo)注壓力、溫度傳感器布置點(diǎn)的位置，蒸發(fā)器、冷凝器、熱力膨脹閥等型號(hào)，繪制系統(tǒng)運(yùn)行的壓焓圖。2.繪制電氣控制流程圖，并簡(jiǎn)述工作過(guò)程。3.說(shuō)明蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)閥（背壓閥）的作用與調(diào)節(jié)原理。4.簡(jiǎn)述該一機(jī)二庫(kù)制冷系統(tǒng)所選用主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行要求5.在一機(jī)二庫(kù)系統(tǒng)中，如何協(xié)調(diào)好高溫庫(kù)的背壓閥和熱力膨脹閥的關(guān)系，在調(diào)試的時(shí)候如何調(diào)試？比如，高溫庫(kù)溫度壓力過(guò)高，究竟是調(diào)膨脹閥還是背

11、壓閥？八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：一機(jī)二庫(kù)制冷裝置性能實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理3.實(shí)驗(yàn)儀器4.實(shí)驗(yàn)步驟5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄根據(jù)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，查出各個(gè)循環(huán)過(guò)程中相應(yīng)的狀態(tài)點(diǎn)的焓值h、比容v，并在lgp-h圖上繪出各循環(huán)過(guò)程及標(biāo)出每個(gè)行循環(huán)過(guò)程的各個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的焓值，計(jì)算相應(yīng)的性能指標(biāo)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)及計(jì)算結(jié)果分析性能指標(biāo)的變化情況。6.實(shí)驗(yàn)情況分析與問題討論7.思考題表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號(hào)測(cè)點(diǎn)位置壓力（MPa）溫度()備注123Pm123Pm1壓縮機(jī)吸入口2壓縮機(jī)排氣口3蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥4單向閥閥前5高溫膨脹閥出口6高溫膨脹閥進(jìn)口7低溫膨脹閥出口8低溫膨脹閥進(jìn)口9冷凝器出口表2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄序號(hào)測(cè)量參數(shù)測(cè)量值1測(cè)量值2測(cè)量值310高溫蒸發(fā)器庫(kù)溫()11高溫冷間制冷劑流量(m3/s)12低溫蒸發(fā)器庫(kù)溫()13高溫冷間制冷劑流量(m3/s)14壓縮機(jī)輸入功率測(cè)量電流（A）電壓（V）15空氣加熱器電流（A）電壓