[发明专利]一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统

说明书

一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统，包括冷凝器测试循环、蒸发器测试循环、第一测试风道系统和第二测试风道系统，冷凝器测试循环包括循环方向相反、且反向耦合的冷凝器测试主测试制冷循环和冷凝器测试调节计量制冷循环，蒸发器测试循环包括循环方向相反、且反向耦合的蒸发器测试主测试制冷循环和蒸发器测试调节计量制冷循环。本发明能方便、高效、精确以及节能地在一个测试综合系统对多种类型换热器的热力性能进行测试实验，并克服了现有同类相变换热器测试系统在相变段无法直接测量循环工质热负荷以及功能单一、调节时间长、存在能源浪费较严重等缺点。

技术领域

本发明涉及一种测试系统，特别涉及一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统。

背景技术

换热器是现代工业中重要的用能设备、能量转换设备以及能量运输设备，在众多工业领域中发挥着重要作用，而工业中往往需要根据现实需求对换热器的结构和面积进行特定构建，因此需要对构建的换热器的热力性能进行测试。现有的基于制冷循环的换热器测试系统存在以下一个或者多个不足：功能单一、工况范围较窄、调节过程缓慢、实验过程能源浪费较严重以及相变换热测试严重依赖非相变侧进行热负荷计算等。

因此，如何构建一个方便、高效、精确以及节能的能对多种类型换热器的热力性能进行测试实验的综合测试系统意义重要，以上是本领域技术人员需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构优化、测试精确，调节迅速、节约能源的双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统，该换热器性能测试系统能有效改善现有换热器测试系统结构，并提升系统整体能量的利用。

按此目的设计的一种双制冷循环反向耦合换热器性能测试系统，包括冷凝器测试循环、蒸发器测试循环、第一测试风道系统和第二测试风道系统，其特征在于：所述冷凝器测试循环包括循环方向相反、且反向耦合的冷凝器测试主测试制冷循环和冷凝器测试调节计量制冷循环，蒸发器测试循环包括循环方向相反、且反向耦合的蒸发器测试主测试制冷循环和蒸发器测试调节计量制冷循环；冷凝器测试主测试制冷循环和蒸发器测试主测试制冷循环通过干度调配的方式进行测试段进口状态的快速任意调节，冷凝器测试调节计量制冷循环和蒸发器测试调节计量制冷循环在测试段前后设置若干气液分离器，通过分离获得测试段前后单相工质的流量、温度、压力、干度以及相关物性参数，从而精确计算测试段热负荷；此测试系统通过构建两个循环方向相反的耦合制冷循环，可同时进行冷凝器性能测试和蒸发器性能测试。

冷凝器测试主测试制冷循环包括依次连接的第一压缩机、第一调节换热器、第一气液分离器、第一冷凝器、第二蒸发器和第二气液分离器，第二气液分离器与第一压缩机连接，第一气液分离器分别通过第一气相支路、第一液相支路与第一冷凝器连接；冷凝器测试调节计量制冷循环包括依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、第三气液分离器、第一蒸发器、第四气液分离器和第五气液分离器，第五气液分离器与第二压缩机连接；通过第一调节换热器冷却调节以及第一气液分离器出口的第一气相支路和第一液相支路的干度调配，精确调节被测的第一冷凝器进口的制冷剂流量及状态。

蒸发器测试主测试制冷循环包括依次连接的第一压缩机、第一冷凝器、第二调节换热器、第六气液分离器、第二蒸发器和第二气液分离器，第二气液分离器与第一压缩机连接，第六气液分离器分别通过第二气相支路、第二液相支路与第二蒸发器连接；蒸发器测试调节计量制冷循环包括依次连接的第二压缩机、第二冷凝器、第七气液分离器、第一蒸发器和第四气液分离器，第四气液分离器与第二压缩机连接，第七气液分离器分别通过第三气相支路、第三液相支路与第一蒸发器连接；通过第六气液分离器出口的第二气相支路和第二液相支路的干度调配，精确调节被测的第二蒸发器进口的制冷剂流量及状态。

第一冷凝器和第一蒸发器设置在第一测试风道系统内，第二冷凝器和第二蒸发器设置在第二测试风道系统内。