可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蒸汽壓縮制冷實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及一種可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，屬實(shí)驗(yàn)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽壓縮制冷也稱(chēng)為蒸汽壓縮式制冷，是依靠液態(tài)制冷劑在低溫低壓下蒸發(fā)吸熱制冷，在蒸發(fā)過(guò)程中制冷劑從液態(tài)變化成蒸汽，同時(shí)從環(huán)境中吸收熱量。蒸汽壓縮制冷設(shè)備中必不可少的四個(gè)設(shè)備是蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)和節(jié)流裝置，在其它條件相同時(shí)，蒸汽壓縮制冷的效率與蒸發(fā)溫度與冷凝溫度有關(guān)，隨蒸發(fā)溫度的提高和冷凝溫度的降低，制冷效率會(huì)提高，因此研宄蒸發(fā)溫度與制冷量的關(guān)系，顯得尤為重要。將蒸發(fā)器與提供熱量的裝置進(jìn)行換熱，并記錄所提供的熱量就形成了量熱器，量熱器的原理是當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)制冷劑蒸發(fā)產(chǎn)生的冷量與通過(guò)電熱元件加入的電功相等時(shí)，量熱器內(nèi)溫度保持不變，此時(shí)可測(cè)得制冷設(shè)備或壓縮機(jī)的制冷量，但現(xiàn)有設(shè)備中測(cè)量制冷裝置或壓縮機(jī)制冷量時(shí)蒸發(fā)溫度無(wú)法調(diào)節(jié)，只能反復(fù)通過(guò)人工調(diào)節(jié)加熱電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)加熱功率的目的，使單位時(shí)間制冷量與電熱元件加入的熱量平衡，溫度保持不變，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有量熱器中蒸發(fā)溫度不能調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種蒸發(fā)溫度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的量熱器。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案解決現(xiàn)有上述技術(shù)的不足:整個(gè)量熱器與環(huán)境用絕熱層隔離，液態(tài)制冷劑通過(guò)制冷劑流入管道⑷流入蒸發(fā)器，蒸發(fā)后的制冷劑從制冷劑流出管道(5)流出，制冷劑蒸發(fā)吸收的熱量由加熱部分全部浸入冷凍液中的電熱元件(11)提供，冷凍液通過(guò)機(jī)械設(shè)備與制冷劑在蒸發(fā)器(6)中換熱，電熱元件(11)的加熱功率的大小則由具有PID調(diào)節(jié)功能的人工智能儀表⑶控制，其工作過(guò)程是:當(dāng)溫度傳感器通過(guò)人工智能儀表信號(hào)輸入線(1Φ將溫度信號(hào)傳輸?shù)饺斯ぶ悄軆x表⑶中時(shí)，人工智能儀表⑶會(huì)自動(dòng)與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)溫度低于設(shè)定蒸發(fā)溫度時(shí)，根據(jù)人工智能儀表內(nèi)置的人工智能算法，確定是否輸出控制信號(hào)，當(dāng)輸出信號(hào)通過(guò)人工智能儀表輸出信號(hào)線⑶使開(kāi)關(guān)⑴導(dǎo)通，則電熱元件(11)有電流通過(guò)，導(dǎo)通時(shí)電流的大小由開(kāi)關(guān)⑴的導(dǎo)通角控制，當(dāng)冷凍液的實(shí)際溫度接近設(shè)定溫度時(shí)，則電熱元件(11)輸出的功率減少，以保證冷凍液的溫度準(zhǔn)確等于設(shè)定值，當(dāng)冷凍液的溫度高于人工智能儀表⑶的設(shè)定溫度時(shí)，則開(kāi)關(guān)⑴斷開(kāi)，電熱元件(11)中無(wú)電流通過(guò)，以此保證冷凍液的溫度始終等于設(shè)定值，當(dāng)溫度穩(wěn)定一定時(shí)間后，開(kāi)始記錄電子電能表⑵的讀數(shù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定時(shí)間后，再次記錄電子電能表⑵的讀數(shù)，由兩次消耗的電能差及實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間，計(jì)算出在一定時(shí)間段內(nèi)制冷劑蒸發(fā)提供的制冷量，從而評(píng)價(jià)制冷裝置或壓縮機(jī)的制冷能力。電熱元件(11)所消耗的電能由電源⑶提供。
[0004]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器由蒸發(fā)器、電熱元件、人工智能儀表、開(kāi)關(guān)、電子電能表、溫度傳感器組成，其特征是量熱器(7)與環(huán)境用絕熱層隔離，量熱器(7)外形為長(zhǎng)方體，電熱元件(11)通過(guò)量熱器側(cè)面的電熱元件固定孔(14)固定在量熱器內(nèi)，制冷劑流入管道⑷和制冷劑流出管道(5)與蒸發(fā)器(6)連接，冷凍液通過(guò)機(jī)械設(shè)備與制冷劑在蒸發(fā)器(6)中換熱，溫度傳感器通過(guò)人工智能儀表信號(hào)輸入線(1Φ與人工智能儀表⑶連接，人工智能儀表(9)通過(guò)人工智能儀表輸出信號(hào)線⑶與開(kāi)關(guān)⑴連接，電子電能表⑵與交流電源⑶連接，人工智能儀表⑶具有PID調(diào)節(jié)功能，蒸發(fā)器(6)體積小、換熱面積大，開(kāi)關(guān)⑴具有快速接通和斷開(kāi)電路的能力，溫度傳感器精度高，電熱元件(11)僅有部分發(fā)熱、電子電能表⑵計(jì)量精度高。
[0005]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征在于人工智能儀表具有PID調(diào)節(jié)功能，控制溫度的誤差不超過(guò)0.50C，人工智能儀表分辨率0.1°C，采樣頻率不少于每秒6次，人工智能儀表具備自整定功能。
[0006]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該蒸發(fā)器為板式換熱器或套管式換熱器。
[0007]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該開(kāi)關(guān)為固態(tài)繼電器。
[0008]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該溫度傳感器是電阻式溫度傳感器。
[0009]可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該電子電能表計(jì)量有功功率測(cè)量精度優(yōu)于或等于I級(jí)。
[0010]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是制冷劑的蒸發(fā)溫度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠測(cè)量制冷劑不同蒸發(fā)溫度下的制冷量，可以更全面評(píng)價(jià)制冷裝置或壓縮機(jī)的制冷性能，實(shí)驗(yàn)速度快。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1量熱器結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]⑴開(kāi)關(guān)⑵電子電能表⑶交流電源⑷制冷劑流入管道(5)制冷劑流出管道(6)蒸發(fā)器
(7)量熱器⑶人工智能儀表輸出信號(hào)線(9)人工智能儀表(IQ)人工智能儀表信號(hào)輸入線(11)電熱元件
[0013]圖2量熱器中電熱元件布置側(cè)面示意圖。
[0014](12)冷凍液入口 (13)冷凍液出口 (14)電熱元件固定孔(15)溫度傳感器插孔
【具體實(shí)施方式】
[0015]將蒸發(fā)器固定在量熱器內(nèi)，將電熱元件按圖2中(14)位置固定好，通過(guò)冷凍液入口
(12)加入冷凍液，電熱元件是功率分別為1000瓦特五支電熱管，將電子電能表接入電路，人工智能儀表與溫度傳感器插孔(15)中的溫度傳感器、開(kāi)關(guān)等連接好，五支電熱管在電路中與電源并聯(lián)連接，啟動(dòng)蒸汽壓縮制冷裝置，待量熱器溫度穩(wěn)定后，記錄電子電能表的讀數(shù)，考慮機(jī)械裝置運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量、量熱器絕熱層的漏熱量，計(jì)算出制冷裝置或壓縮機(jī)的制冷量。當(dāng)需要更換冷凍液時(shí)，可通過(guò)冷凍液出口 (13)將冷凍液排出。冷凍液入口 (12)和冷凍液出口 (13)間兼作液位計(jì)接口，以確定冷凍液的液位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是該量熱器由蒸發(fā)器、電熱元件、人工智能儀表、開(kāi)關(guān)、電子電能表、溫度傳感器組成，量熱器(7)與環(huán)境用絕熱層隔離，量熱器(7)外形為長(zhǎng)方體，電熱元件(11)通過(guò)量熱器側(cè)面的電熱元件固定孔(14)固定在量熱器內(nèi)，制冷劑流入管道⑷和制冷劑流出管道(5)與蒸發(fā)器(6)連接，冷凍液通過(guò)機(jī)械設(shè)備與制冷劑在蒸發(fā)器(6)中換熱，溫度傳感器通過(guò)人工智能儀表信號(hào)輸入線(1Φ與人工智能儀表⑶連接，人工智能儀表⑶通過(guò)人工智能儀表輸出信號(hào)線⑶與開(kāi)關(guān)⑴連接，電子電能表⑵與交流電源⑶連接，人工智能儀表⑶具有PID調(diào)節(jié)功能，蒸發(fā)器(6)體積小、換熱面積大，開(kāi)關(guān)(I俱有快速接通和斷開(kāi)電路的能力，溫度傳感器精度高，電熱元件(11)僅有部分發(fā)熱、電子電能表⑵計(jì)量精度高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征在于人工智能儀表具有PID調(diào)節(jié)功能，控制溫度的誤差不超過(guò)0.5°C，儀表分辨率0.10C，采樣頻率不少于每秒6次，儀表具備自整定功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該蒸發(fā)器為板式換熱器或套管式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該開(kāi)關(guān)為固態(tài)繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是，該溫度傳感器是電阻式溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，其特征是電子電能表計(jì)量有功功率測(cè)量精度優(yōu)于或等于I級(jí)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器。本實(shí)用新型量熱器與環(huán)境用絕熱層隔離，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中通過(guò)機(jī)械設(shè)備與冷凍液換熱，制冷劑蒸發(fā)吸收的熱量由電熱元件提供，電熱元件的加熱功率的由具有PID調(diào)節(jié)功能的儀表控制，消耗的電能由高精度電子電能表計(jì)量，當(dāng)冷凍液溫度穩(wěn)定后，記錄一定時(shí)間間隔內(nèi)消耗的電能，考慮機(jī)械設(shè)備的發(fā)熱量、環(huán)境的漏熱量，能夠計(jì)算制冷設(shè)備或壓縮機(jī)的制冷量。采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是制冷劑的蒸發(fā)溫度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠測(cè)量制冷劑不同蒸發(fā)溫度下的制冷量，可以更全面評(píng)價(jià)制冷裝置或壓縮機(jī)的制冷性能，實(shí)驗(yàn)速度快。
【IPC分類(lèi)】G01K17-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204461649
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520117979
【發(fā)明人】鄭立輝
【申請(qǐng)人】武漢輕工大學(xué), 鄭立輝
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日