压缩机制冷量不确定度估算方法的研究

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:李世良
[导读] 摘要:压缩机制估算冷量的不确定度一直以来都是制冷专业必须深入分析的一个问题。
        (辽宁大唐阜新煤制天然气有限责任公司  辽宁省阜新市  123000)
        摘要:压缩机制估算冷量的不确定度一直以来都是制冷专业必须深入分析的一个问题。通过专业人士的研究,鉴于误差的传递概论,将第二制冷剂量热器方法结合起来,进行了一类“压缩机制估算冷量不确定度方法”的建设,并对此种方法的应用方法进行了简要的介绍,建设此种方法给控制制冷压缩机功能试验台的系统以及选择测量仪器供应理论方面的依据。
        关键词:压缩机制冷量;不确定度;估算方法
        当前,测试制冷压缩机的功能通常都在使用第二制冷剂量热器法。此种方法主要使用电加热器产生的热量使压缩机平衡在测试工况之后的制冷量,按照相应地方法修正测出的电加热量,获得压缩机测试工况制冷量的方法。
        在测试压缩机制冷量的流程中,因测量方式不同、仪器精准度不同、环境波动与偏离、干扰因素等不稳定因素众多,致使被检测的参数值具备诸多不确定因素。按照我国相关标准规范,在测试压缩机制冷量的同时,工况试验稳定0.5h之后,每测量一次需间隔18min左右,持续测量四次,如果测量的数据符合偏差的要求,需要取其的平均值当成试验结果,此种将有限次数测量数据的平均值当成试验结果的方式,定会造成制冷量试验结果出现很大的偏差。
        1.第二制冷剂量热器法
        此种制冷剂量热器法的测试过程(如图1所表)。量热器将单组直接蒸发盘管当成蒸发器,悬置于隔热压力的容器就是量热器上端,电加热器需要装置于容器的底端并完全侵在第二制冷剂之中,一般运用的就是R123型号的低压制冷剂,蒸发盘管不会和地热制冷剂直接接触。测试流程中,制冷剂气体通过压缩机流经油分离设备融入冷凝设备中并在其中进行冷凝,而后通过膨胀阀节流之后介入蒸发器之中,即量热器盘管,液体制冷剂在量热器盘管中进行吸热蒸发之后才能回归至压缩机之中。(图2)是测试系统制冷挤压-焓图。
        图2  第二制冷剂量热器法制冷剂循一步bgP-h图
        待电加热器进行通电加热的过程中,第二制冷剂需吸纳电加热器的热量进行蒸发,其的饱和蒸汽遇见蒸发盘管之后被液化回到量热器的底端,蒸发盘管中的制冷剂需要对第二制冷剂冷凝中释放的热量进行吸收。待第二制冷剂蒸发量和液化量完全相等的同时,量热器内部的工况才能达到平衡。测试压缩机功能设备在实际运行的过程中,压缩机吸力压力需通过将膨胀阀安装在贴近量热器实现调节,吸力温度通过量热器内部的电加热器进行调节,排气压力是由转变冷凝器供水量实现的调节,膨胀阀前部的液体热度主要由阀前过冷器进行调节。
        1.1测定量热器的漏热量
        在测试其性能的过程中,量热器电加热设备所形成的热量并非全部提供给蒸发盘管中的制冷剂,因为量热器内外的温度偏差作用,多数热量利用量热器壳体在周边的环境中散发,这就是漏热量,所以测试中需要对漏热量大小进行测定,以此来实现制冷量测量精准度的进一步提升。漏热量大小需通过测试漏热系数K1实施计算,就是在测试前先对量热器漏热的系数进行标定。依据标准规范,漏热系数K1值需按照以下的公式计算。
        通过(5)研究可见,压缩机测试的结果在被其他测量参数直接影响的情况下,需直接测量参数当量热器输入的热量 i、量热器出口位置的制冷剂蒸汽比焓 、膨胀阀入口位置的制冷剂液体比焓 与其他有关的温差值。因为采用的传感器精准度具有一定的偏差及其控制工况中出现的波定性,因此,制冷量 0测试值存在着不确定性,接下来分析制冷量 0测量值不确定性的理论。
        2.分析制冷量测量不确定性的理论
        2.1不确定性的测量理论
        基于间接性测量量不确定性的估算,首先需要对独立的不确定性测量量加以分析,然后再通过公式的计算方式将不确定性进行合成。不确定性的测量包含两部分,第一,A类分量或是随机误差,第二,未掌握以及分涉系统误差,统称B类分量或是系统分量。
        A类不确定性的分量运用的是标准误差代表,所反映出的测量结果可以取值离散度。若是被测量X经过n次的测量,其测量列算术的平均值标准误差应该是
        带进公式中可以将制冷量 0合成的不确定性估算出来。
        结束语
        总之,因压缩机性能试验中不稳定因素较多,测试数据很有可能存在异常值,所以实验数据过多时需要将伪劣数据及超差数据剔除,确保制冷量不确定性可以更加准确地计算。
        参考文献
        [1]王凌杰, 李竞, 芮延年. 压缩机制冷量不确定度估算方法的研究[J]. 压缩机技术, 2013, 000(005):10-14.
        [2]岳海兵, 王博, 朱丰雷. 排气压力对活塞式制冷压缩机制冷量测量不确定度的影响分析[J]. 制冷与空调, 2008(03):112-114.
        [3]周仝, 张宝怀. 容积式制冷压缩机性能试验中排气压力对制冷量测量不确定度的影响初探[J]. 制冷空调与电力机械, 2004(02):24-26+13.
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