CN107575373A - 一种压缩机容积效率测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压缩机容积效率测试装置及测试方法，其中，压缩机容积效率测试装置包括：排气管路、补气管路及吸气管路。排气管路的进口与待测压缩机的排气口连接，补气管路的进口与待测压缩机的补气口连接，吸气管路的出口与待测压缩机的吸气口连接，排气管路的出口、补气管路的出口均连接至吸气管路的进口上。排气管路上设有冷凝部和质量流量计，补气管路上设有补气温度压力检测装置和补气节流阀，吸气管路上设有蒸发部和吸气温度压力检测装置。本发明能够简单有效的对双级压缩机的高压级缸体容积效率、低压级缸体容积效率分别进行测定。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机容积效率测试装置及测试方法。
背景技术
准确、有效地测试压缩机的容积效率对分析压缩机气缸泄露情况及改进压缩机的设计具有重要意义。现有全封闭双级压缩机往往将多个气缸封装在一个壳体内，使用传统的压缩机测试方法(如GB/T5773-2016中规定的)只能测试低压级气缸的容积效率，无法测试并分析高压级气缸的容积效率情况。
因此，如何设计一种能够实现对双级压缩机的高压级缸体容积效率进行测定的测试装置及测试方法是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种压缩机容积效率测试装置及测试方法，该测试装置能够简单有效的对双级压缩机的高压级缸体容积效率、低压级缸体容积效率分别进行测定，且不会破坏压缩机的完整性。
本发明采用的技术方案是，设计一种压缩机容积效率测试装置，包括：排气管路、补气管路及吸气管路。排气管路的进口与待测压缩机的排气口连接，且排气管路上由进口至出口方向依次串联有冷凝部和质量流量计。补气管路的进口与待测压缩机的补气口连接，且补气管路上设有补气温度压力检测装置。吸气管路的出口与待测压缩机的吸气口连接，且吸气管路上设有蒸发部。排气管路的出口、补气管路的出口均连接至吸气管路的进口上。
优选的，补气管路上设有串联在其出口和补气温度压力检测装置之间的补气节流阀，吸气管路上设有串联在其出口和蒸发部之间的吸气温度压力检测装置。
优选的，排气管路上还设有排气节流阀，排气节流阀串联在排气管路的出口与质量流量计之间。
优选的，排气管路上还设有排气温度压力检测装置，排气温度压力检测装置串联在排气管路的进口与冷凝部之间。
其中，冷凝部由冷凝器构成，或者冷凝部由冷凝器及过冷器串联构成。蒸发部由量热桶构成。补气温度压力检测装置由补气温度传感器和中压压力传感器串联构成，吸气温度压力检测装置由低压压力传感器、吸气温度传感器串联构成，排气温度压力检测装置由排气温度传感器和高压压力传感器串联构成。
在最佳实施例中，待测压缩机为双级压缩机。
本发明还提出一种使用上述压缩机容积效率测试装置的测试方法，包括：低压级气缸容积效率测试时，补气节流阀关闭，由吸气温度压力检测装置检测得到吸气温度Ts和吸气压力Ps，确定低压级气缸容积效率比容，低压级气缸容积效率比容结合质量流量计检测得到的质量流量、及低压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出低压级气缸容积效率；高压级气缸容积效率测试时，补气节流阀打开，由补气温度压力检测装置检测得到补气温度Tm和补气压力Pm，确定高压级气缸容积效率比容，高压级气缸容积效率比容结合质量流量计检测得到的质量流量、及高压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出高压级气缸容积效率。
其中，低压级气缸容积效率和高压级气缸容积效率的计算公式均为：。
与现有技术相比，本发明设置有排气管路、补气管路及吸气管路，测试时分别与待测压缩机的排气口、补气口及吸气口连接，高压级缸体容积效率测定时压缩机内部冷媒经过补气管路流向吸气管路，通过补气管路上的补气温度压力检测装置测得补气温度和补气压力，确定出高压级气缸容积效率比容，进而计算得出待测压缩机的高压级气缸容积效率。较优的，补气管路上设置有补气节流阀，吸气管路上设置有吸气温度压力检测装置，通过控制补气节流阀的开关可分别对低压级气缸或高压级气缸的容积效率进行测定。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明中测试装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明了提出一种压缩机容积效率测试装置，包括：排气管路1、补气管路3及吸气管路4，排气管路1的进口与待测压缩机2的排气口连接，补气管路3的进口与待测压缩机2的补气口连接，吸气管路4的出口与待测压缩机2的吸气口连接，排气管路1的出口、补气管路3的出口均连接在吸气管路4的进口上。
其中，排气管路1上由进口至出口方向依次串联有冷凝部9及质量流量计8，补气管路3上设有补气温度压力检测装置，吸气管路4上设有蒸发部5。待测压缩机2排出的高温高压冷媒通过冷凝部9进行冷凝，改变冷凝部9热交换条件可以调节冷凝压力，冷凝部9可由冷凝器构成。为了保证质量流量计8测试的准确性，高温高压冷媒在冷凝部9的出口应充分过冷，当冷凝器不足以充分过冷冷媒时，冷凝部9可由冷凝器及过冷器串联构成，高温高压冷媒经过冷凝器及过冷器再流至质量流量计，冷媒流入吸气管路后在蒸发部5中进行蒸发，蒸发部7可以由量热桶或其它能够提供热源的装置构成。较优的，排气管路1上还设有排气节流阀7，排气节流阀7串联在排气管路1的出口与质量流量计8之间，通过调节排气节流阀7的开度及蒸发部5的加热量，可使得冷媒在蒸发部5的出口达到要求的温度及压力。
以补气管路3的进口为A连接端、出口为B连接端，高压级气缸容积效率测试时，待测压缩机2内部的一部分中压冷媒由A连接端流向B连接端，通过补气温度压力检测装置检测补气管路3上的补气温度和补气压力，确定出高压级气缸容积效率比容，进而计算得出待测压缩机2的高压级气缸容积效率。
如图1所示，补气管路3上还设有补气节流阀6，补气节流阀6串联在补气管路3的出口和补气温度压力检测装置之间，吸气管路4上还设有吸气温度压力检测装置，吸气温度压力检测装置串联在吸气管路4的出口和蒸发部5之间。低压级气缸容积效率测试时关闭补气节流阀6，待测压缩机2排出的高压冷媒通过排气管路1流向吸气管路4，通过吸气温度压力检测装置检测吸气管路4上的吸气温度和吸气压力，确定出低压级气缸容积效率比容，进而计算得出待测压缩机2的低压级气缸容积效率。
进一步的，排气管路1上还设有排气温度压力检测装置，排气温度压力检测装置串联在排气管路1的进口与冷凝部9之间，排气温度压力检测装置的设置可有效监测排气管路1上的温度、压力，以便于对压缩机的其他参数进行测算。其中，补气温度压力检测装置由补气温度传感器和中压压力传感器串联构成，吸气温度压力检测装置由低压压力传感器、吸气温度传感器串联构成，排气温度压力检测装置由排气温度传感器和高压压力传感器串联构成。在最佳实施例中，待测压缩机2为双级压缩机。
本发明还提出一种使用上述压缩机容积效率测试装置的测试方法，包括：低压级气缸容积效率测试和高压级气缸容积效率测试，低压级气缸容积效率和高压级气缸容积效率的计算公式均为：。其中，λv为容积效率，为气体比容，可根据检测到的温度、压力数值，通过气体状态方程式计算得出，或者通过查询物性数据库确定。为质量流量计检测得到的质量流量，Vth为气缸单位时间理论输气量，单位时间理论输气量可由气缸的型号直接查询得到，或者根据气缸的容积及转速计算得出。
具体来说，低压级气缸容积效率测试时，补气节流阀6关闭，测试工况稳定后，记录吸气温度压力检测装置检测得到的吸气温度Ts和吸气压力值Ps、质量流量计8检测得到的质量流量，通过吸气温度Ts和吸气压力值Ps确定低压级气缸容积效率比容，低压级气缸容积效率比容结合质量流量及低压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出低压级气缸容积效率。
高压级气缸容积效率测试时，补气节流阀6打开，将低压级排气旁通一部分至蒸发部5之前，测试工况稳定后，记录补气温度压力检测装置检测得到的补气温度Tm和补气压力值Pm、质量流量计8检测得到的质量流量，通过补气温度Tm和补气压力值Pm确定高压级气缸容积效率比容，高压级气缸容积效率比容结合质量流量及高压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出高压级气缸容积效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩机容积效率测试装置，其特征在于包括：
排气管路（1），其进口与待测压缩机（2）的排气口连接，且所述排气管路（1）上由进口至出口方向依次串联有冷凝部（9）和质量流量计（8）；
补气管路（3），其进口与待测压缩机（2）的补气口连接，且所述补气管路（3）上设有补气温度压力检测装置；
吸气管路（4），其出口与待测压缩机（2）的吸气口连接，且所述吸气管路（4）上设有蒸发部（5）；
所述排气管路（1）的出口、补气管路（3）的出口均连接至所述吸气管路（4）的进口上。
2.如权利要求1所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述补气管路（3）上设有串联在其出口和所述补气温度压力检测装置之间的补气节流阀（6），所述吸气管路（4）上设有串联在其出口和所述蒸发部（5）之间的吸气温度压力检测装置。
3.如权利要求2所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述排气管路（1）上还设有排气节流阀（7），所述排气节流阀（7）串联在所述排气管路（1）的出口与质量流量计（8）之间。
4.如权利要求2或3所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述排气管路（1）上还设有排气温度压力检测装置，所述排气温度压力检测装置串联在所述排气管路的进口与冷凝部（9）之间。
5.如权利要求4所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述补气温度压力检测装置由补气温度传感器和中压压力传感器串联构成，所述吸气温度压力检测装置由低压压力传感器、吸气温度传感器串联构成，所述排气温度压力检测装置由排气温度传感器和高压压力传感器串联构成。
6.如权利要求1所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述冷凝部（9）由冷凝器构成，或者所述冷凝部（9）由冷凝器及过冷器串联构成。
7.如权利要求1所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述蒸发部（5）由量热桶构成。
8.如权利要求2或3所述的压缩机容积效率测试装置，其特征在于，所述待测压缩机（2）为双级压缩机。
9.一种使用权利要求8所述压缩机容积效率测试装置的测试方法，其特征在于，包括：
低压级气缸容积效率测试时，所述补气节流阀（6）关闭，由吸气温度压力检测装置检测得到吸气温度Ts和吸气压力Ps，确定低压级气缸容积效率比容，所述低压级气缸容积效率比容结合质量流量计（8）检测得到的质量流量、及低压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出低压级气缸容积效率；
高压级气缸容积效率测试时，所述补气节流阀（6）打开，由补气温度压力检测装置检测得到补气温度Tm和补气压力Pm，确定高压级气缸容积效率比容，所述高压级气缸容积效率比容结合质量流量计（8）检测得到的质量流量、及高压级气缸单位时间理论输气量Vth，计算得出高压级气缸容积效率。
10.如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述低压级气缸容积效率和高压级气缸容积效率的计算公式均为：。
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