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]本實用新型涉及一種蒸汽壓縮制冷實驗裝置，特別涉及一種可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器，屬實驗儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽壓縮制冷也稱為蒸汽壓縮式制冷，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)過程中制冷劑從液態(tài)變化成蒸汽，同時從環(huán)境中吸收熱量。蒸汽壓縮制冷設(shè)備中必不可少的四個設(shè)備是蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流裝置，在其它條件相同時，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，量熱器的原理是當單位時間內(nèi)制冷劑蒸發(fā)產(chǎn)生的冷量與通過電熱元件加入的電功相等時，量熱器內(nèi)溫度保持不變，此時可測得制冷設(shè)備或壓縮機的制冷量，但現(xiàn)有設(shè)備中測量制冷裝置或壓縮機制冷量時蒸發(fā)溫度無法調(diào)節(jié)，只能反復(fù)通過人工調(diào)節(jié)加熱電壓，達到調(diào)節(jié)加熱功率的目的，使單位時間制冷量與電熱元件加入的熱量平衡，溫度保持不變，整個實驗過程費時費力。

【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，本實用新型的目的是提供一種蒸發(fā)溫度可以自動調(diào)節(jié)的量熱器。本實用新型是通過如下技術(shù)方案解決現(xiàn)有上述技術(shù)的不足:整個量熱器與環(huán)境用絕熱層隔離，液態(tài)制冷劑通過制冷劑流入管道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，冷凍液通過機械設(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，其工作過程是:當溫度傳感器通過人工智能儀表信號輸入線(1Φ將溫度信號傳輸?shù)饺斯ぶ悄軆x表⑶中時，人工智能儀表⑶會自動與設(shè)定值進行比較，當溫度低于設(shè)定蒸發(fā)溫度時，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，當輸出信號通過人工智能儀表輸出信號線⑶使開關(guān)⑴導(dǎo)通，則電熱元件(11)有電流通過，導(dǎo)通時電流的大小由開關(guān)⑴的導(dǎo)通角控制，當冷凍液的實際溫度接近設(shè)定溫度時，則電熱元件(11)輸出的功率減少，以保證冷凍液的溫度準確等于設(shè)定值，當冷凍液的溫度高于人工智能儀表⑶的設(shè)定溫度時，則開關(guān)⑴斷開，電熱元件(11)中無電流通過，以此保證冷凍液的溫度始終等于設(shè)定值，當溫度穩(wěn)定一定時間后，開始記錄電子電能表⑵的讀數(shù)，當實驗進行一定時間后，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驗所用的時間，計算出在一定時間段內(nèi)制冷劑蒸發(fā)提供的制冷量，從而評價制冷裝置或壓縮機的制冷能力。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)外形為長方體，電熱元件(11)通過量熱器側(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，冷凍液通過機械設(shè)備與制冷劑在蒸發(fā)器(6)中換熱，溫度傳感器通過人工智能儀表信號輸入線(1Φ與人工智能儀表⑶連接，人工智能儀表(9)通過人工智能儀表輸出信號線⑶與開關(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，開關(guān)⑴具有快速接通和斷開電路的能力，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，該電子電能表計量有功功率測量精度優(yōu)于或等于I級。
[0010]采用本實用新型的優(yōu)點是制冷劑的蒸發(fā)溫度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠測量制冷劑不同蒸發(fā)溫度下的制冷量，可以更全面評價制冷裝置或壓縮機的制冷性能，實驗速度快。
【附圖說明】
[0011]圖1量熱器結(jié)構(gòu)示意圖
[0012]⑴開關(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線(9)人工智能儀表(IQ)人工智能儀表信號輸入線(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)，考慮機械裝置運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量、量熱器絕熱層的漏熱量，計算出制冷裝置或壓縮機的制冷量。當需要更換冷凍液時，可通過冷凍液出口 (13)將冷凍液排出。冷凍液入口 (12)和冷凍液出口 (13)間兼作液位計接口，以確定冷凍液的液位。
【主權(quán)項】
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)外形為長方體，電熱元件(11)通過量熱器側(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，冷凍液通過機械設(shè)備與制冷劑在蒸發(fā)器(6)中換熱，溫度傳感器通過人工智能儀表信號輸入線(1Φ與人工智能儀表⑶連接，人工智能儀表⑶通過人工智能儀表輸出信號線⑶與開關(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，開關(guān)(I俱有快速接通和斷開電路的能力，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量有功功率測量精度優(yōu)于或等于I級。
【專利摘要】本實用新型公開一種可調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度的量熱器。本實用新型量熱器與環(huán)境用絕熱層隔離，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中通過機械設(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量，當冷凍液溫度穩(wěn)定后，記錄一定時間間隔內(nèi)消耗的電能，考慮機械設(shè)備的發(fā)熱量、環(huán)境的漏熱量，能夠計算制冷設(shè)備或壓縮機的制冷量。采用本實用新型的優(yōu)點是制冷劑的蒸發(fā)溫度可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠測量制冷劑不同蒸發(fā)溫度下的制冷量，可以更全面評價制冷裝置或壓縮機的制冷性能，實驗速度快。
【IPC分類】G01K17-02
【公開號】CN204461649
【申請?zhí)枴緾N201520117979
【發(fā)明人】鄭立輝
【申請人】武漢輕工大學, 鄭立輝
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月27日