專利名稱：蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量 方法及裝置。
背景技術(shù)：
在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)過程中，干式蒸發(fā)器出口制冷劑狀態(tài)的控 制相當(dāng)重要 一方面，為了防止壓縮機(jī)發(fā)生液擊，出口制冷劑狀態(tài)要 求有一定的過熱度；另一方面，為了充分利用蒸發(fā)器的換熱面積、提
高換熱器效率，出口制冷劑狀態(tài)的過熱度要求盡可能地小，有時為了 控制適當(dāng)?shù)呐艢鉁囟?，甚至要求出口制冷劑狀態(tài)有一點(diǎn)濕度。目前， 干式蒸發(fā)器的出口制冷劑狀態(tài)的控制主要應(yīng)用熱力膨脹閥和電子膨 脹閥，無論何類型的膨脹閥一干式蒸發(fā)器控制回路，都是采用過熱度 (回氣溫度和蒸發(fā)溫度之差)作為干式蒸發(fā)器出口制冷劑狀態(tài)的反饋
信號；但是，根據(jù)管內(nèi)氣液兩相流動型式的發(fā)展變化，隨著蒸發(fā)器供 液量的逐步增加，干式蒸發(fā)器出口的制冷劑流動狀態(tài)由過熱蒸汽向飽 和逼近，過熱度越來越小，準(zhǔn)確的測量比較困難；因此為了保證壓縮 機(jī)的運(yùn)行安全和蒸發(fā)器的換熱效率，需要及時、準(zhǔn)確、可靠的方法測 量蒸發(fā)器的出口是否處于飽和狀態(tài)附近。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決蒸汽壓縮式制冷循環(huán)過程中，干式蒸發(fā)器出口制冷劑狀態(tài)測量的技術(shù)問題，而提供一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)
器出口狀態(tài)測量方法及裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量方法，特點(diǎn)
是，具體步驟如下
1. 在干式蒸發(fā)器出口銅管壁面布置一個電加熱器和第一溫度傳感器， 由該第一溫度傳感器測量置有加熱器的該點(diǎn)溫度；
2. 在第一溫度傳感器上游布置第二溫度傳感器，由該第二溫度傳感 器測量通過干式蒸發(fā)器出口的回氣溫度；
3. 將置有加熱器的該點(diǎn)溫度和通過干式蒸發(fā)器出口的回氣溫度分別 從兩端輸入到一 比較器計(jì)算其溫差；
4. 控制器根據(jù)溫差大小，判斷干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)是過熱蒸汽，還 是霧狀濕蒸汽；
5. 將步驟4的判斷作為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中膨脹閥一干式蒸發(fā)器 控制回路的反饋信號，調(diào)節(jié)置于干式蒸發(fā)器入口的膨脹閥的開度。
一種為實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其特點(diǎn)是它包括電加熱器、恒流 源、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、比較器、控制器、膨脹閥， 電加熱器置于干式蒸發(fā)器出口銅管壁面上，恒流源和電加熱器相連 接，由恒流源提供恒定的激勵電流給電加熱器，第一溫度傳感器置于 電加熱器處，測量該點(diǎn)的溫度，第二溫度傳感器置于第一溫度傳感器 的上游，測量干式蒸發(fā)器出口處的回氣溫度，第一、第二溫度傳感器 和比較器的兩輸入端相連接，比較器的輸出和控制器連接，控制器輸出連接置于干式蒸發(fā)入口端的膨脹閥連接，用來控制膨脹閥的開度。 本發(fā)明的有益效果在于可以確定干式蒸發(fā)器出口由過熱蒸汽向 霧狀濕蒸汽的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，此時，蒸發(fā)器的換熱效率最佳，同時又保證了 壓縮機(jī)的運(yùn)行安全性；另外，避免了在實(shí)際使用過程中蒸發(fā)溫度和回 氣溫度比較法可能產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，也不需要成本較高的壓力傳感 器。


圖1是發(fā)明的熱式感應(yīng)測量裝置簡圖。
具體實(shí)施例方式
一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量方法，具體步 驟如下
1. 在干式蒸發(fā)器3出口銅管壁面布置一個電加熱器5和第一溫度傳 感器6，由該第一溫度傳感器6測量置有加熱器5的該點(diǎn)溫度TH;
2. 在第一溫度傳感器6上游布置第二溫度傳感器4，由該第二溫度 傳感器4測量通過干式蒸發(fā)器3出口的回氣溫度Ts;
3. 將置有加熱器5的該點(diǎn)溫度TH和通過干式蒸發(fā)器3出口的回氣溫 度Ts分別從兩端輸入到一比較器9計(jì)算其溫差A(yù)7^T^ -rs;
4. 控制器1根據(jù)溫差A(yù)r大小，判斷干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是過熱蒸 汽，還是霧狀濕蒸汽，當(dāng)溫差大于20K時，干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是 過熱蒸汽；當(dāng)溫差小于5K時，干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是霧狀濕蒸汽； 當(dāng)溫差界于5K-20K之間時，干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)處于過熱蒸汽與 霧狀濕蒸汽之間的過渡狀態(tài)；5.控制器1將步驟4的判斷作為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中膨脹閥一干 式蒸發(fā)器控制回路的反饋信號，調(diào)節(jié)置于干式蒸發(fā)器入口的電子膨脹 閥的開度，當(dāng)干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是過熱蒸汽時，且過熱度大于
4K時；增加電子膨脹閥的開度；當(dāng)干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是霧狀濕
蒸汽時，減小電子膨脹閥開度；當(dāng)干式蒸發(fā)器3出口狀態(tài)是過熱蒸汽 時，且過熱度界于2K-4K之間時；保持電子膨脹閥的開度不變。
一種為實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其特點(diǎn)是它包括電加熱器6、恒 流源7、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器4、比較器9、控制器l、 電子膨脹閥2，電加熱器5置于干式蒸發(fā)器3出口銅管壁面上，恒流 源7和電加熱器5相連接，由恒流源7提供恒定的激勵電流給電加熱 器5，第一溫度傳感器6置于電加熱器5處，測量該點(diǎn)的溫度TH，第 二溫度傳感器4置于第一溫度傳感器6的上游，測量干式蒸發(fā)器3出 口處的回氣溫度Ts，第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器4和比較器 9的兩輸入端相連接，比較器9的輸出和控制器1連接，控制器1輸 出連接置于干式蒸發(fā)器3入口端的膨脹閥2連接，用來控制膨脹閥2 的開度。本實(shí)施例中的第一、第二溫度傳感器采用薄膜型PtlOO熱電 阻、控制器l采用具有PtlOO輸入，PID計(jì)算，電子膨脹閥驅(qū)動控制 等功能的控制器。
熱式感應(yīng)測量以內(nèi)熱源物體在流體中的熱平衡原理為理論基礎(chǔ)， 即熱平衡時內(nèi)熱量應(yīng)等于物體向流體中的散熱量，因此，熱平衡時物 體的溫度與流體的流速、溫度、密度、氣相或液相等因素相關(guān)， 一般 用于流體流速測量，也可以用于分辨流體的氣相和液相。壓縮式制冷循環(huán)中膨脹閥一干式蒸 發(fā)器控制回路，作為反饋信號，適用于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量方法，其特征在于，方法具體步驟為1)在干式蒸發(fā)器出口銅管壁面布置一個電加熱器和第一溫度傳感器，由該第一溫度傳感器測量置有加熱器的該點(diǎn)溫度；2)在第一溫度傳感器上游布置第二溫度傳感器，由該第二溫度傳感器測量通過干式蒸發(fā)器出口的回氣溫度；3)將置有加熱器的該點(diǎn)溫度和通過干式蒸發(fā)器出口的回氣溫度分別從兩端輸入到一比較器計(jì)算其溫差；4)控制器根據(jù)溫差大小，判斷干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)是過熱蒸汽，還是霧狀濕蒸汽；5)將步驟4)的判斷作為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中膨脹閥-干式蒸發(fā)器控制回路的反饋信號，調(diào)節(jié)置于干式蒸發(fā)器入口的膨脹閥的開度。
2. —種為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求l述的方法的裝置，其特點(diǎn)是它包括 電加熱器、恒流源、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、比較器、控 制器、膨脹閥，電加熱器置于干式蒸發(fā)器出口銅管壁面上，恒流源和 電加熱器相連接，由恒流源提供恒定的激勵電流給電加熱器，第一溫 度傳感器置于電加熱器處，測量該點(diǎn)的溫度，第二溫度傳感器置于第 一溫度傳感器的上游，測量干式蒸發(fā)器出口處的回氣溫度，第一、第 二溫度傳感器和比較器的兩輸入端相連接，比較器的輸出和控制器連 接，控制器輸出連接置于干式蒸發(fā)入口端的膨脹閥連接，用來控制膨 脹閥的開度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蒸汽壓縮制冷循環(huán)中干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)測量方法及裝置，特點(diǎn)是，在干式蒸發(fā)器出口銅管壁面布置電加熱器和第一溫度傳感器，由該溫度傳感器測量該點(diǎn)溫度；在第一溫度傳感器上游布置第二溫度傳感器，由該第二溫度傳感器測量回氣溫度；將置有加熱器的該點(diǎn)溫度和回氣溫度分別從兩端輸入到比較器計(jì)算其溫差；根據(jù)溫差大小，判斷干式蒸發(fā)器出口狀態(tài)是過熱蒸汽，還是霧狀濕蒸汽；由比較器輸出的狀態(tài)判斷信號輸入到控制器；將過熱蒸汽，還是霧狀濕蒸汽的判斷作為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中膨脹閥—干式蒸發(fā)器控制回路的反饋信號，調(diào)節(jié)置于干式蒸發(fā)器入口的膨脹閥的開度，適用于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)。
文檔編號F25B49/02GK101307974SQ20081004037
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月9日
發(fā)明者宏 陶, 陶樂仁 申請人:上海理工大學(xué)