資源描述：
《變頻壓縮機制冷系統(tǒng)運行穩(wěn)定性實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、中國工程熱物理學會流體機械學術(shù)會議論文編號：097054變頻壓縮機制冷系統(tǒng)運行穩(wěn)定性實驗研究楊志強陶樂仁鄭志皋王金鋒張建國上海理工大學能源與動力工程學院上海200093Tel：13817785347Email：hsdyzq@163.com摘要通過變頻制冷循環(huán)實驗，結(jié)合影響定容量壓縮機制冷系統(tǒng)穩(wěn)定運行的因素，確定其中影響變頻系統(tǒng)穩(wěn)定運行的兩個主要因素：一是蒸發(fā)器完全蒸干點在蒸發(fā)器出口處隨機振蕩，二是蒸發(fā)器最小穩(wěn)定過熱度。關鍵詞穩(wěn)定性完全蒸干點最小穩(wěn)定過熱度氣液兩相流沸騰換熱0前言自從Stoecker于1966年提出制冷系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的重要性以
2、來，國內(nèi)外許多學者對定容量制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性做了大量的理論分析與實驗研究。ZahnWR在1964年，WedekindGI和StoeckerWI在1966年分別通過實驗發(fā)現(xiàn)了即使在穩(wěn)定流動傳熱情況下，蒸發(fā)器[1][2]的制冷劑蒸干點仍隨機擺動，并認為這是蒸發(fā)過程氣液兩相流動的固有特性。HuelleZ.R.在文獻[3]中分析指出，當蒸發(fā)器完全蒸干點（水平管干式蒸發(fā)器兩相區(qū)與過熱區(qū)的分界點）在蒸發(fā)器出口處隨機振蕩，由于兩相流和過熱蒸汽交替出現(xiàn)，蒸發(fā)器管壁溫度有劇烈的變化。并在此基礎上總結(jié)出最小穩(wěn)定信號線理論(MinimumStable[4][5]S
3、ignalLine，簡寫MSS)。陳文勇，陳芝久等人(2002)提出最小穩(wěn)定信號線是由于[6]蒸發(fā)器管內(nèi)流型及傳熱機理變化的觀點，并從理論角度進行了闡述。變頻制冷系統(tǒng)中有兩個流量調(diào)節(jié)裝置，即變頻壓縮機和節(jié)流膨脹閥。因為兩者有各自調(diào)節(jié)規(guī)則和調(diào)節(jié)方法，且存在相互之間的參數(shù)耦合和調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)問題，所以變頻制冷系統(tǒng)穩(wěn)定性問題不同于定容量制冷系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。1998年清華大學與美國GM公司合作對變頻制冷系統(tǒng)振蕩現(xiàn)象進行研究，實驗結(jié)果表明蒸發(fā)器出風溫度、壓縮機排氣壓力、壓[7]縮機擺盤箱壓力、蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度隨時間發(fā)生等幅周期性變化。綜上所
4、述，可以看出制冷循環(huán)運行穩(wěn)定性研究多以定容量制冷系統(tǒng)為主。而變頻制冷系統(tǒng)以其高效節(jié)能已經(jīng)得到迅速推廣應用，目前對其穩(wěn)定性的研究較少。文章通過變制冷劑流量制冷循環(huán)實驗平臺，承接前人對定容量制冷系統(tǒng)研究揭示蒸發(fā)器完全蒸干點在蒸發(fā)器出口處隨機振蕩、蒸發(fā)器最小穩(wěn)定過熱度對變頻制冷系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的影響及其機理。1實驗裝置簡介實驗系統(tǒng)如圖1所示，包括變頻轉(zhuǎn)子壓縮機1（自帶吸氣氣液分離器11）、冷凝器2、錯誤！未找到引用源。高壓儲液器5、電磁閥6、過濾器7、視液鏡8、電子膨脹閥3、蒸發(fā)器4；壓縮機頻率在30Hz~100Hz范圍內(nèi)通過變頻器進行調(diào)節(jié)。蒸發(fā)器
5、出口過熱度可通過手動調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度和設定過熱度值自動調(diào)節(jié)兩種方式進行控制。通過石英玻璃觀察管和視液鏡觀察膨脹閥前后、蒸發(fā)器出口制冷劑流動型式。實驗數(shù)據(jù)選用ADAM-5510E模塊進行轉(zhuǎn)換采集，運行過程利用基于組態(tài)軟件開發(fā)的人機界面進行實時監(jiān)控。ed2cT3T2T7T8DH519補水T9排水6181720121T116711248P0PK?P0LPab310T494T1TT6T52215231213141變頻壓縮機，2冷凝器，3電子膨脹閥，4蒸發(fā)器，5高壓儲液器，6電磁閥，7過濾器8液視鏡，9石英玻璃觀察管1，10石英玻璃觀察管2，11汽
6、液分離器，12冷凍水恒溫水箱，13水泵，14浮子流量計，15閥門，16冷卻水恒溫水箱，17水泵，18浮子流量計，19閥門，20閥門，21變頻器，22步進電機控制驅(qū)動器，23溫控器，24溫控器；T1回氣溫度，T2排氣溫度，T3冷凝溫度，T4蒸發(fā)溫度，T5冷凍水回溫度，T6冷凍水出溫度，T7冷卻水回溫度，T8冷卻水出溫度，T9補水溫度，T10排水溫度，TH熱式傳感器，LP低壓開關，HP高壓開關，DT排氣溫度開關，PK冷凝壓力，P0蒸發(fā)壓力，ΔP0蒸發(fā)器進出口壓力差；圖1變制冷劑流量制冷循環(huán)實驗臺2實驗方法制冷劑蒸干點附近溫度隨機波動。為研究制冷
7、劑蒸干點位于蒸發(fā)器出口時對制冷劑溫度的影響，開始時保持冷凍水溫度12℃和冷卻水溫度30℃恒定，壓縮機在一定頻率下[8]運行，并從小到大手動調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度，采用熱式感應傳感器確定完全蒸干點位于蒸發(fā)器出口時電子膨脹閥的開度，在此膨脹閥開度下直到制冷循環(huán)連續(xù)自平衡運行60分鐘以上，記錄數(shù)據(jù)并觀察蒸發(fā)器出口處的制冷劑流動型式。3結(jié)果及理論分析3.1蒸發(fā)器完全蒸干點在蒸發(fā)器出口處隨機振蕩造成制冷循環(huán)參數(shù)隨機波動壓縮機60Hz時，采用熱式感應傳感器確定的完全蒸干點位于蒸發(fā)器出口時的膨脹閥開度為16%。此時，由于蒸發(fā)器面積得到最大利用，理論上制冷量有
8、最大值。實驗結(jié)果如圖2所示，膨脹閥開度為16%時確實有最大制冷量，這也充分說明了此開度下完全蒸干點位于蒸發(fā)器的出口。2.256.86.626.4/KW1.75℃6.2/溫度61.
