本實(shí)用新型涉及測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種節(jié)流元件大壓差工況的性能測試系統(tǒng)，尤其是針對制冷系統(tǒng)中的節(jié)流元件在大壓差的條件下的性能測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在制冷系統(tǒng)中，節(jié)流元件作為制冷循環(huán)最基本的四大件之一，其性能的優(yōu)劣直接決定著制冷系統(tǒng)設(shè)計配合使用的成敗，因此，研究節(jié)流元件在不同工況下的性能具有非常重要的實(shí)際意義。對于一個制冷部件而言，其可靠性、使用性等方面的研究往往要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定使用工況范圍。在這種背景下，節(jié)流元件的測試工況范圍往往要大于制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)實(shí)際使用的工況。如果按照壓縮機(jī)的工況范圍進(jìn)行節(jié)流元件的性能測試，會造成節(jié)流元件性能研究的缺陷和不足。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對上述存在的問題，提供一種節(jié)流元件大壓差工況的性能測試系統(tǒng)，解決由于壓縮機(jī)壓縮比限制導(dǎo)致的節(jié)流元件性能測試上的缺陷，拓寬節(jié)流元件性能測試的工況范圍。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種節(jié)流元件大壓差工況的性能測試系統(tǒng)，包括通過管道依次連通形成回路的第一壓縮機(jī)、第一油分離器、冷凝器、被測節(jié)流元件、第二蒸發(fā)器、第二壓縮機(jī)、第二油分離器和第一蒸發(fā)器；還包括電子膨脹閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第一控制器、第二控制器、變頻器、第三控制器、冷凝壓力控制二通閥、冷卻水進(jìn)水管和出水管；所述冷凝器、第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器均設(shè)有冷卻水進(jìn)口與冷卻水出口，所述冷卻水進(jìn)口均連通冷卻水進(jìn)水管，所述冷卻水出口均連通冷卻水出水管；所述電子膨脹閥兩端分別連接冷凝器出口與第一蒸發(fā)器進(jìn)口；所述第一壓力傳感器設(shè)置在被測節(jié)流元件入口，所述第二壓力傳感器設(shè)置在被測節(jié)流元件出口；所述第三壓力傳感器設(shè)置在第一蒸發(fā)器入口；所述冷凝壓力控制二通閥設(shè)置在冷凝器的冷卻水進(jìn)口與冷卻水進(jìn)水管之間；所述第一控制器分別與第一壓力傳感器、冷凝壓力控制二通閥電連接；所述第二壓力傳感器依次與第二控制器、變頻器和第二壓縮機(jī)電連接；所述第三控制器分別與第三壓力傳感器、電子膨脹閥電連接；所述第一油分離器的出油端連通第一壓縮機(jī)的回油端；所述第二油分離器的出油端連通第二壓縮機(jī)的回油端。

優(yōu)選地，所述被測節(jié)流元件入口與出口分別設(shè)置一個氣動球閥，便于接通或更換被測節(jié)流元件。

第一壓縮機(jī)、第一油分離器、冷凝器、電子膨脹閥和第一蒸發(fā)器構(gòu)成了一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)，第一壓縮機(jī)、第一油分離器、冷凝器、電子膨脹閥、第一蒸發(fā)器、第二壓縮機(jī)、第二油分離器和第二蒸發(fā)器構(gòu)成了二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)。

高壓工況下，一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的各個部件工作，而第二壓縮機(jī)、第二油分離器和第二蒸發(fā)器不工作(冷媒可通過)，通過第一壓力傳感器采集被測節(jié)流元件入口端的壓力(即一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力)，然后傳遞給第一控制器，第一控制器根據(jù)目標(biāo)工況壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給冷凝壓力控制二通閥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件入口端壓力的控制。同時，通過第三壓力傳感器采集一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力，然后傳遞給第三控制器，第三控制器根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)蒸發(fā)壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給電子膨脹閥，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一級壓縮制冷系統(tǒng)蒸發(fā)壓力控制。

本實(shí)用新型通過第一控制器控制一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件入口壓力控制，一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力的控制主要通過冷凝器輔側(cè)的換熱量實(shí)現(xiàn)。

低壓工況下，二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的各個部件工作，通過第二壓力傳感器采集被測節(jié)流元件出口的壓力，然后傳遞給第二控制器，第二控制器根據(jù)目標(biāo)工況壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給第二壓縮機(jī)的變頻器，通過第二壓縮機(jī)的變頻實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件出口壓力的控制。

同時二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝壓力等于一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力，因此一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力得到控制的同時，二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝壓力也同樣的得到控制。

通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)和二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的配合使用，將傳統(tǒng)上的節(jié)流元件性能測試系統(tǒng)分解為高壓和低壓狀態(tài)，高壓通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，低壓通過二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，對于節(jié)流元件性能測試研究需要的高壓和低壓工況，通過這樣的一個制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立控制，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)大壓差下的性能測試研究。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)控制節(jié)流元件測試需要的入口工況狀態(tài)，通過二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)控制節(jié)流元件測試需要的出口工況狀態(tài)。這樣可以解決單級壓縮時，由于壓縮機(jī)自身壓縮比限制引起的測試范圍缺陷，拓寬節(jié)流元件性能測試的工況范圍，對節(jié)流元件測試更寬廣更深入的測試提供了技術(shù)支撐和保證。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種節(jié)流元件大壓差工況的性能測試系統(tǒng)的原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)描述。

參見圖1，一種節(jié)流元件大壓差工況的性能測試系統(tǒng)，包括通過管道依次連通形成回路的第一壓縮機(jī)1、第一油分離器2、冷凝器3、被測節(jié)流元件10、第二蒸發(fā)器9、第二壓縮機(jī)7、第二油分離器8和第一蒸發(fā)器5。該測試系統(tǒng)還包括電子膨脹閥4、第一壓力傳感器11、第二壓力傳感器12、第三壓力傳感器13、第一控制器14、第二控制器15、變頻器17、第三控制器18、冷凝壓力控制二通閥6、冷卻水進(jìn)水管18和出水管19。

冷凝器3、第一蒸發(fā)器5和第二蒸發(fā)器9均設(shè)有冷卻水進(jìn)口與冷卻水出口，冷卻水進(jìn)口均連通冷卻水進(jìn)水管18，冷卻水出口均連通冷卻水出水管19。電子膨脹閥4兩端分別連接冷凝器出口3與第一蒸發(fā)器進(jìn)口5。第一壓力傳感器11設(shè)置在被測節(jié)流元件10入口，第二壓力傳感器12設(shè)置在被測節(jié)流元件10出口，第三壓力傳感器13設(shè)置在第一蒸發(fā)器入口5。

冷凝壓力控制二通閥6設(shè)置在冷凝器3的冷卻水進(jìn)口與冷卻水進(jìn)水管18之間。第一控制器14分別與第一壓力傳感器11、冷凝壓力控制二通閥6電連接。第二壓力傳感器12依次與第二控制器15、變頻器17和第二壓縮機(jī)7電連接。第三控制器16分別與第三壓力傳感器13、電子膨脹閥4電連接。

第一油分離器2的出油端連通第一壓縮機(jī)1的回油端；第二油分離器8的出油端連通第二壓縮機(jī)7的回油端。

被測節(jié)流元件10入口與出口可以分別設(shè)置一個氣動球閥，便于接通或更換被測節(jié)流元件。

第一壓縮機(jī)1、第一油分離器2、冷凝器3、電子膨脹閥4和第一蒸發(fā)器5構(gòu)成了一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)。第一壓縮機(jī)1、第一油分離器2、冷凝器3、電子膨脹閥4、第一蒸發(fā)器5、第二壓縮機(jī)7、第二油分離器8和第二蒸發(fā)器9構(gòu)成了二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)。

高壓工況下，一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的各個部件工作，而第二壓縮機(jī)7、第二油分離器8和第二蒸發(fā)器9不工作(冷媒可通過)，通過第一壓力傳感器11采集被測節(jié)流元件10入口端的壓力(即一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力)，然后傳遞給第一控制器14，第一控制器14根據(jù)目標(biāo)工況壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給冷凝壓力控制二通閥6，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件10入口端壓力的控制。同時，通過第三壓力傳感器13采集一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力，然后傳遞給第三控制器16，第三控制器16根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)蒸發(fā)壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給電子膨脹閥4，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一級壓縮制冷系統(tǒng)蒸發(fā)壓力控制。

本實(shí)用新型通過第一控制器14控制一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件10入口壓力控制，一級壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝壓力的控制主要通過冷凝器3輔側(cè)的換熱量實(shí)現(xiàn)。

低壓工況下，二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的各個部件工作，通過第二壓力傳感器12采集被測節(jié)流元件10出口的壓力，然后傳遞給第二控制器15，第二控制器15根據(jù)目標(biāo)工況壓力和實(shí)際采樣壓力進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將輸出信號傳遞給第二壓縮機(jī)7的變頻器17，通過第二壓縮機(jī)7的變頻實(shí)現(xiàn)被測節(jié)流元件10出口壓力的控制。

同時二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝壓力等于一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力，因此一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力得到控制的同時，二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的冷凝壓力也同樣的得到控制。

通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)和二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)的配合使用，將傳統(tǒng)上的節(jié)流元件性能測試系統(tǒng)分解為高壓和低壓狀態(tài)，高壓通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，低壓通過二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，對于節(jié)流元件性能測試研究需要的高壓和低壓工況，通過這樣的一個制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立控制，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)大壓差下的性能測試研究。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型通過一級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)控制節(jié)流元件測試需要的入口工況狀態(tài)，通過二級壓縮制冷循環(huán)系統(tǒng)控制節(jié)流元件測試需要的出口工況狀態(tài)。這樣可以解決單級壓縮時，由于壓縮機(jī)自身壓縮比限制引起的測試范圍缺陷，拓寬節(jié)流元件性能測試的工況范圍，對節(jié)流元件測試更寬廣更深入的測試提供了技術(shù)支撐和保證。

惟以上所述者，僅為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施之范圍，即大凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求及實(shí)用新型說明書所記載的內(nèi)容所作出簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實(shí)用新型權(quán)利要求所涵蓋范圍之內(nèi)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來限制本實(shí)用新型之權(quán)利范圍。