风冷冷热水机组的制冷剂充注量试验研究

何如 余晓明 李廷永 王文斌

摘要：通过风冷冷热水机组实验测试，研究风冷冷热水机组储液器及充注量匹配对测试机组系统性能的影响，提出了机组性能改进措施及方法。

关键词：最佳充注量 储液器 实验研究

0 前言 风冷冷热水机组的水侧换热器大多选用板式换热器，其具有结构紧凑、体积小、传热系数高等特点。但当机组处于热泵运行时（板式换热器作冷凝器），由于其内容积很小，制冷剂蒸气在其中冷凝后必须及时排出，否则冷凝液会淹没一部分换热面，使换热量减少，影响机组的运行稳定性和性能。所以在使用板式换热器时大都需要配置储液器，用来平衡机组由于工况变化或进行能量调整时相应产生的制冷剂变化量，起到质量流量平衡器的作用。本文主要研究储液器“逆向法”配置，通过理论计算和试验研究来探讨采用该方法的储液器配置问题及制冷剂充注量对系统性能的影响。

1 储液器的配置 作者收集了国内外同类机型所采用的各种解决方案，从储液器在制冷和制热运行工况时所处的压力状态来分主要有两种类型，一种是压力恒定的高压储液器，通过采用传统的“四个单向阀法”来实现。另一种是压力交替变化的，在制冷时是低压储液器，在制热时又变成高压储液器，主要有“冷热法”（图1）和“逆向法”（图2）两种实现方法。采用四个单向阀后，可以确保在制冷和制热两种工况时，冷凝液体始终从同一方向进出储液器，然后进膨胀阀节流。这种方法在膨胀阀尚不能实现双向流通的时代，对机组的稳定运行起到了很大的作用。如今随着双向膨胀阀技术的成熟与推广，“冷热法”和“逆向法”得到了愈来愈多的应用。这两种方法的不同之处在于，前者的储液器是波动型的，用于储存工况变化时的那部分制冷剂变化量，结构为只有单管进出罐体，同时引入四通阀至风冷换热器之间的管路，通过其冷、热变化来保证罐内制冷时不储存制冷剂而储存制热时多余的那部分制冷剂，故称之为“冷热法”。后者的储液器则是通过型的，结构为双管进出罐体，只是制冷和制热时制冷剂的流向相反，故称之为“逆向法”。

图1 冷热法方案示意图 图2 逆向法方案示意图