[发明专利]一种可以测试通过节流装置后气液比例的装置

说明书

一种可以在制冷系统工作状态下测量通过节流装置后的管道内制冷剂气液比的装置。分为非测试管路和测试管路。包括流量计、节流装置、管路、电磁阀、气液分离装置、敞口储液容器、压力计。所述测试管路先利用气液分离装置分离气相和液相制冷剂，液相存入一个已知底面积的容器中，并测出其底部压力。此时，可以根据制冷剂总流量和测量得到的压力来计算气相和液相各自的质量流量，最后得出比值。

技术领域

本发明涉及一种可以测量气液比的装置，主要用于制冷行业中通过节流装置之后的制冷剂气液比例的检测。

背景技术

制冷产品广泛渗透到生活、工业当中，像空调、冰箱、冷库等，它们都属于制冷装置。制冷装置的四大部件分别为压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。制冷剂通过节流阀后，系统压力降低，制冷剂会由单液相流变为气液两相流，然后进入蒸发器工作。在蒸发器中，液相通过汽化潜热吸收热量，而气相通过显热吸收热量，由于液相汽化潜热与气相比热容相差较大，因此当进入蒸发器中气液比例不同时，测量得到的蒸发器的性能有比较大的差异。所以在不能准确获得节流后制冷剂中的气、液相含量的情况下，仅通过蒸发器的换热量来判断蒸发器的性能优劣具有一定的偏差。但是，目前没有能够检测节流阀后制冷剂气液比例的装置。因此，开发此类能够测量工作情况下的节流阀后制冷剂气液比例的装置，这将对蒸发器的优化和性能检测大有裨益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可测量通过节流阀后的气液比例的装置，该装置可以在制冷系统工作状态下检测节流后制冷剂中的气液比例。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可以测量工作情况下的通过节流阀后的制冷剂气液比的装置，包括有流量计、节流装置、管线、开关阀门、气液分离器、已知底面积的容器、压力计、外壳。由于目前测两相流流量的流量计发展还未成熟，所以直接测节流装置之后的流量不可取，因此，将流量计置于节流阀之前测出单液相总流量，在节流阀后先进行气液分离，然后气液两相单独进行计量。该装置的工作思路如下：首先关闭测试管路，使上面非测试管路开始运行，当系统运行稳定时，开启测试管路，同时开始计时，制冷剂在重力的作用下将流入测试管路，然后经过一个气液分离装置，使气液两相彻底分离，气相排放到装置中，液相流入一个底面积已知的敞口储液容器中，该容器附带有一个压力计，当经过一定时间t后，读出前后两次压力计变化后的读数。由于液相制冷剂密度已知，结合压力计读数，可以计算出敞口容器内液相制冷剂的高度，进而可以计算出液相制冷剂的体积流量和质量流量。

此时，制冷剂总质量流量的值为累积流量计的读数ΔG差乘以时间，再乘以制冷剂密度ρ，记为m_总＝ΔG×t×ρ。

敞口储液容器的底面积记为S，压力计读数差记为ΔP_液，根据公式ΔP_液＝ρgh，可得出这段时间内h＝ΔP_液/ρg，m_液＝S×ΔP_液/g。

所以气相制冷剂的质量流量为：m_气＝m_总-m_液，通过计算即可得出气液两相的比值。

在用于测试节流后流体的气液比时，本装置作为制冷系统的一部分，由于容器9具有一定的容积，所以可以作为制冷系统的储液器使用。在非测试管路工作时，在容器底部储存有一定量的液相制冷剂。当切换至测试管路工作时，容器9底部存储的制冷剂将会通过管道进入蒸发器，保证蒸发器中不断有液相制冷剂流入。由于测试时间较为短暂，所以底部制冷剂的存量可以满足测试过程中系统正常工作对制冷剂的需求，底部空间大小与装置外壳大小有关，可根据不同的需求进行设计选择。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为测试管路敞口储液容器内部固定示意图。