蒸汽压缩式制冷循环演示实验指导书

单级蒸气制冷机性能测试实验指导书中南大学制冷与低温研究所单级蒸气制冷机性能测试实验指导一、实验目的：1、了解单级蒸气压缩制冷机试验系统和制冷机的运行操作。

2、掌握小型单级制冷压缩机主要性能参数的测试方法和使用仪表。

3、了解国际标准ISO917—1974《制冷压缩机的试验》和中华人民共和国国家标准GB5773—86“容积式制冷压缩机性能试验方法”。

4、掌握制冷压缩机的工况分析及数据整理方法，绘制性能曲线。

5、初步掌握试验工况的试验有关规定。

二、制冷压缩机的试验目的和试验有关规定：（参见GB5773—86）1 试验项目单级制冷压缩机性能试验主要是测试下列性能指标：（1）单级制冷压缩机的制冷量：由试验间接测得的流经压缩机的制冷剂质量流量乘以压缩机吸气口的制冷剂比焓与排气口压力对应的膨胀阀前制冷剂液体比焓的差之值。

（2）输入功率：开启式压缩机为输入压缩机的轴功率，封闭式（包括半封闭式和全封闭式）为压缩电机输入功率。

（3）单位功率制冷量：制冷量与输入功率的比值。

2 试验规定：（1）试验方法的规定：①压缩机性能试验包括主要试验和校核试验，二者应同时进行测量。

②校核实验和主要试验的试验结果，制冷量之间的偏差应在±4%以内，并且以主要试验的测量结果为计算依据。

③压缩机试验时，系统应达到热平衡状态，试验时间一般不超过 1.5小时。

测量数据的记录应在工况稳定各点参数在一定范围内变化半小时后，每隔20分钟测量一次，直至连续四次的测量数据都符合表1的规定为止，第一次测量到第四次测量记录的时间称为试验周期，在该周期内允许对压力，温度，流量和液面作微小的调节。

④量热器冷却或加热介质的进出口温差在标定或试验时均小于6℃表1 试验时允许试验参数偏差的范围（2）试验方法：主要试验方法：第二制冷剂量热器法。

校核试验：水冷式冷凝器量热器法。

（3）试验一般规定：①排除试验系统内的不凝性气体，确认没有制冷剂的泄漏。

②系统内应有足够的符合标准规定的制冷剂。

变频空调制冷制热实验一、实验目的1、通过实验加深对制冷、制热循环工作过程的理解，熟悉变频空调制冷、制热演示系统的工作原理；2、掌握变频空调制冷、制热演示系统的操作、调节方法。

二、实验原理蒸汽压缩式制冷循环如下图所示：循环系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。

其工作过程如下：制冷剂在蒸发压力下沸腾，蒸发温度低于被冷却物体或流体的温度。

压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在冷凝压力下等压冷却并冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质（通常是水或空气），与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流元件进入蒸发器。

当制冷剂通过膨胀阀时，压力从冷凝压力降到蒸发压力，部分液体气化，剩余液体的温度降至蒸发温度，于是离开膨胀阀的制冷剂变成温度为蒸发温度的两相混合物。

混合物中的液体在蒸发器中蒸发，从被冷却物体中吸取它所需要的气化潜热，如此循环，从而达到制冷的目的。

空调制冷制热循环的转换：当电磁线圈处于断电状态，先导滑阀在压缩弹簧驱动下左移，高压气体进入毛细管后进入活塞腔，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使E、S接管相通，D、C接管相通，于是形成制冷循环。

当电磁线圈处于通电状态，先导滑阀在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力而右移，高压气体进入毛细管后进入活塞，另一方面，活塞腔的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使S、C接管相通，D、E接管相通，于是形成制热循环。

图2 空调制冷制热循环的转换原理三、实验步骤1、接通电源，先将空调器调至“制冷”位置上，然后打开空调器开关；2、通过空调器上UP按钮改变空调器的频率（空调器开始工作时频率为30Hz），每按一次频率上升1 Hz，变频范围为30 Hz到110 Hz。

打开温度巡检仪，观察各环节的温度变化；3、将空调器调至“制热”位置上，观察空调器出风口及温度巡检仪各测点温度的变化；4、打开冰箱电源开关，并通过数码温度检测器观察冰箱各关键点的工作温度；5、关闭空调器、冰箱以及温度检测器的开关，并切断总电源，实验结束。

实验6 蒸汽压缩制冷装置性能实验一、实验目的1. 了解蒸汽压缩制冷（热泵）装置。

学习运行操作的基本知识。

2. 测定制冷剂的制冷系数。

掌握热工测量的基本技能。

3. 分析制冷剂的能量平衡。

二、实验任务1. 测定水冷式单级蒸汽压缩制冷系统的制冷系数。

2. 了解壳管式换热器的性能，节流阀的调节方法和性能。

3. 了解热泵循环系统的流程和制热系数的概念。

三、实验原理1.详细叙述蒸汽压缩制冷原理：单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。

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。

单级蒸气压缩式制冷系统循环：最简单的蒸气压缩式制冷系统，由压缩机、冷凝器、膨胀阀（又称节流阀）、蒸发器四个部分组成。

见下图在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。

制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。

压缩机是心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。

冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。

节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。

实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。

压缩机：消耗一定的外界功后，把蒸发器中的气态制冷剂吸入，并压缩到冷凝压力后排入冷凝器中。

蒸发器：制冷剂在其中沸腾，吸收被冷却介质的热量后，由液态转变为气态。

冷凝器：气态制冷剂在冷凝器中将热量传递给冷却介质（空气或常温水）后，冷凝成液体。

膨胀阀（节流阀）：将冷凝后的高压液态制冷剂通过其节流作用，降低到蒸发压力后，送入蒸发器中。

1. 蒸汽压缩式制冷原理3-4：气体吸入压缩机1-2：压缩机把气体压缩成液体，(高温，高压)2-3：高温液体进入冷凝器散热(常温，高压)3-4：液体进入蒸发器，变成气体制冷(低温低压)反复以上过程完成制冷循环液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。

《制冷原理》实验指导书南京航空航天大学能源与动力学院制冷（热泵）循环演示装置实验一、实验目的：1. 演示制冷、制热循环系统工作原理，观察制冷工质的蒸发、冷凝过程和现象；2. 熟悉制冷、制热循环系统的操作、调节方法；3. 进行制冷、制热循环系统粗略的热力计算。

二、实验装置演示装置由全封闭压缩机、热交换器1、热交换器2、浮子节流阀、手动换向阀及管路等组成制冷、制热循环系统。

由转子流量计及换热器内盘管等组成水换热系统，还设有温度、压力、电流、电压等测量仪表。

制冷工质采用低压工质R11。

装置的原理如图1、2、3所示。

当系统做制冷（制热）循环时，换热器1为蒸发器（冷凝器），换热器2为冷凝器（蒸发器）。

面板示意图如图4所示。

图1制冷（制热）循环演示装置原理示意图图2 制冷循环演示装置原理示意图电流表排气压力表排气压力表图3 制热循环演示装置原理示意图图4 制冷（热泵）循环演示装置控制面板示意图三、操作步骤1. 制冷循环演示（1） 将手动换向阀调至A1、A2全开，B1、B2全关位置；（2） 打开连接演示装置的供水阀门，利用转子流量计阀门适当调节蒸发器、冷凝器水流量；（3） 开启压缩机，观察工质的冷凝、蒸发过程及现象；（4） 待系统运行稳定后，即可记录压缩机输入电流、电压、冷凝器压力，冷凝器和蒸发器进、出口水温参数。

2. 热泵循环演示（1） 将手动换向阀调至B1、B2全开，A1、A2全关位置； （2） 类似上述（2）、（3）、（4）操作步骤并记录全部参数。

四、制冷（热泵）循环的热力计算1. 当系统为制冷循环时换热器1的制冷量为：)(2111t t C G Q p -= [kW] 换热器2的换热量为：)(4322t t C G Q p -= [kW] 压缩机功率为：UI N = 热平衡误差为：%100)(1211⨯--=∆Q N Q Q制冷系数为：NQ 11=ε 2. 当系统为热泵循环时换热器1的制热量为：)(1211t t C G Q p -'=' [kW]换热器2的换热量为：)(3422t t C G Q p -'=' [kW] 压缩机功率为：UI N = 热平衡误差为：%100)(1212⨯'+'-'=∆Q N Q Q 制热系数为：NQ 12'=ε 以上各式中2211,,G G G G ''和为换热器1和换热器2的水流量[kg/s]。

制冷循环实验指导书(1)一、实验名称: 单级压缩无回热制冷循环实验二、实验的基本理论基础: 本制冷循环实验遵循热力学第一定律和热力学第二定律。

在实验过程中消耗的机械能( 由电能转换) , 转换成一定量的热能, 并实现热量的转移, 达到制冷的目的。

本实验还涉及到工质的压力、温度、比容、焓等热力学状态参数。

因此参与实验的人员应具有以上相应的基本知识。

三、实验目的: 经过本实验, 学生能够了解热力学第一定律和热力学第二定律的具体体现和运用, 熟悉和掌握有关热力学状态参数。

四、实验装置的原理及操作1、实验装置图一为本实验的装置原理图图一图中各温度测量名称如下:（1）压缩机吸气温度（2）压缩机排气温度（3）冷凝温度( 冷凝器出口制冷剂液体温度) （4）节流前制冷剂温度（5）节流后制冷剂温度( 蒸发温度)（6）蒸发器出口制冷剂蒸发温度（7）冷却水进口温度（8）冷却水出口温度装置面板上除有上述8个温度数显仪表外, 还有制冷压缩机输入功率数显表、蒸发器电加热功率数显表、制冷剂流量数显表、冷却水流量数显表、冷凝压力( 排气压力) 和蒸发压力( 吸气压力) 数显表。

2、装置制冷循环过程装置系统中以R134a为工质( 制冷剂) , 本实验制冷剂按图中箭头方向循环, 低于环境温度的的制冷剂蒸发经压缩机压缩后温度和压力均提高, 进入冷凝器与冷却水进行热量交换, 放出凝结潜热成为高于环境温度的液体, 液体经电磁阀B和视液镜, 最后经过节流阀, 压力下降, 温度降低( 大大低于环境温度) , 进入蒸发器吸收气化热量( 热量由电加热器提供) 成为低温低压的制冷剂蒸汽, 蒸汽经过回热器( 此时回热器不起回热交换作用, 只作为通路使用) 后, 再被制冷压缩机吸入, 完成制冷循环。

3、实验操作步骤参与实验人员应严格按操作步骤操作, 以避免事故的发生。

（1）将”开关机”按钮置于”关机”处后, 插上电源。

（2）按顺时针方向将冷却水流量计下方手动调节阀调至零位( 旋不动为止) , 接通冷却水, 按逆时针方向调节手动调节阀, 使流量计浮子处于中间位置。

《制冷原理与设备》实验指导书郭兆均主编二00七年二月制冷（热泵）循环演示装置实验指导书一、实验目的制冷循环演示装置可为“制冷原理与设备”的专业课程进行演示性实验。

通过本实验，让同学们加深对制冷（热泵）循环工作过程的理解，熟悉制冷（热泵）循环演示系统工作原理。

并进一步掌握制冷（热泵）循环系统的操作、调节方法，并能进行制冷（热泵）循环系统粗略的热力计算。

这套装置是采用玻璃作换热器的壳体，管路中有透明观察窗，因此，实验过程能让同学们清晰地观察到制冷工质的蒸发、冷凝过程及流后产生的“闪发”气体面形成的二相流，使之了解蒸汽压缩式制冷循环工质状态的变化及循环全过程的基本特征。

二、实验装置简图：制冷（热泵）循环演示装置原理图三、实验所用仪表、仪器设备：1.转子流量计2.温度计3.压力表4.电压表5 .电流表6. 蒸汽压缩式制冷机四、操作步骤：1.制冷循环演示的操作，先将制冷系统中的回通换向阀调至“制冷”位置上，然后打开冷却水阀门，利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。

2.热泵循环演示：把制冷系统中的四通阀调整至“热泵”位置上，再打开冷却水阀门，利用转子流量计上面的阀门作适当调节蒸发器和冷凝器的供水流量，再开启压缩机、观察制冷工质的冷凝及蒸发过程与其现象，待制冷系统运行（约8分钟）稳定后，即可记录制冷压缩机输入电流、电压、冷凝压力、蒸发压力，以及冷凝器及蒸发器的进水温度、出水温度、水流量等有关的参数。

实验结束后，必须先按下停止压缩机的开关，切断压缩机的供给电源，然后再关闭供水阀门。

五、实验数据处理六、制冷（热泵）循环系统的热力计算 1. 当系统做制冷运行时：换热器1的制冷量为： 11121()P Q G C t t q =-+ （Kw ） 换热器1的制冷量为： 22342()P Q G C t t q =-+ （Kw ）热平衡误差为： 1221()100%Q Q N Q --∆=⨯制冷系数：21Q Nε=2. 当系统作热泵运行时：换热器1的制冷量为： '''11211()P Q G C t t q =-+ （Kw ） 换热器2的制冷量为： '''22432()P Q G C t t q =-+ （Kw ）热平衡误差为： ''122'2()100%Q Q N Q -+∆=⨯ 制热系数：'11Q Nε=上述各式中：G ——水流量，下标1、2分别表示为换热器1和换热器2。