泵供液式制冷用空气冷却器制冷剂侧性能试验方法的研究

　　1 前言

　　制冷用空气冷却器(以下简称冷却器)是指制冷剂或载冷剂在管内流动,空气在冷却管外流动的换热装置。当空气流过该部件时,空气的温度降低。冷却器大多使用在冷却物冷藏间、冷冻物冷藏间和冻结间。

　　目前市场上有各种形式的空气冷却器,其中在大中型冷藏库广泛采用的是泵供液式冷却器[1]。

　　泵供液式冷却器是利用泵向冷却器输送低温(低压)制冷剂液体。高压制冷剂液体经节流进入低压循环储液器,在储液器内将闪发气体和液体分离,其液体被泵吸入后送入冷却器中,冷却器中产生的蒸汽和未蒸发的制冷剂液体一并回到低压循环储液器再次被分离。制冷剂液体在冷却器内受迫流动,且循环量大,传热效果好,不易积油,不产生过热,蒸发温度稳定。

　　但国内外至今尚缺乏较为全面的产品标准来满足和适应泵供液式冷却器这类特殊的冷却器性能试验方法和检测技术的研究,这种现状严重影响了该类产品的发展。本文提出一种采用制冷剂干度法作为泵供液式制冷空气冷却器制冷剂侧的性能试验方法,并探讨试验中影响测试的关键参数。

　　2 国内外相关标准对泵供液式冷却器产品的试验规定

　　2. 1 国内外相关标准的规定

　　针对制冷用空气冷却器,国内外已有诸多相关标准,如表1所示[2~7]。

　　上述标准中只有欧洲标准EN328-1999中介绍了相关试验方法。其余5个冷却器的相关标准均没有包括泵供液式冷却器这种类型机组的试验方法。

　　2. 2 现有直接蒸发式冷却器的试验方法

　　除EN328-1999标准外,现有的各标准中对冷却器制冷剂侧测试的性能试验方法主要是针对直接蒸发式制冷用空气冷却器的试验。通过标准中规定的方法可以直接测量通过冷却器的制冷剂流量,膨胀阀前过冷液体制冷剂的温度和压力,冷却器出口处过热蒸汽制冷剂的压力和温度,确定冷却器的制冷剂侧供冷量。

　　2. 3 EN328-1999标准中的泵供液式冷却器产品试验方法

　　2. 3. 1 试验原理

　　该试验方法的原理是:测量膨胀装置进口处温度、压力和液体分离器的出口至压缩机接口处的温度、压力以及通过膨胀装置前的制冷剂流量。计算膨胀装置进口处和液体分离器的出口至压缩机接口处之间的焓差与通过膨胀装置前的制冷剂流量的乘积,得出冷却器供冷量。

　　2. 3. 2 冷却器供冷量的计算

　　冷却器的供冷量计算式:

　　式中 P2---冷却器的供冷量,W

　　qmR---流过冷却器的制冷剂液体流量,kg/s

　　hR1---膨胀装置进口制冷剂液体的比焓,J/kg

　　hR2---液体分离器的出口至压缩机接口处之间制冷剂的比焓,J/kg