摘要：制冷劑流量測量是直接蒸發冷凝抉熱器性能試驗研究的關鍵.采取什么樣的測量手段可達到較高的精度是人們正在探索的問題.本文經過分析與比較.選用渦輪流量計作為直接蒸發冷凝換熱器試驗臺中測量制冷劑流量的儀表,并提出了用量熱器標定渦輪流量計.試驗結果表明:用這種流量計測量揮發制冷劑流量可達到較高的精度.流量計標定方法也是正確合理的.本文還對制冷劑含油量進行了抽樣試驗,試驗結果表明:制冷劑含油濃度用較為簡便、廉價的方法測定是完全可行的. 
一、引言：
 直接蒸發與冷凝換熱器是以揮發制冷劑為工質的熱交換設備。目前我國尚未頒布直接蒸發冷凝換熱器的試驗標準。參照國外標準(如ASHRAE標準3一78),這種換熱器的熱工性能測試,應從空氣側和制冷劑側兩側獨立地進行,二者的測試結果,相差應在5%以內,并取其平均值作為換熱器的換熱能力。以揮發制冷劑為工質的換熱器的熱工性能測試的難點,主要在制冷劑側。制冷劑側的測試,主要是測量制冷劑流量和制冷劑參數(包括壓力、溫度等)。對于房間空調器所使用的蒸發器和冷凝器,一般其液體制冷劑流量較小,約在10一“~10一’l/s,制冷劑流量測量誤差,對這類換熱器熱工性能測試結果的影響較大,根據國外標準,制冷劑流量測量誤差,應在2%以內。因此,提高制冷劑流量的測量精度,乃是換熱器熱工性能測試和試驗研究的關鍵。本文就是結合我院新建的空調用直接蒸發與冷凝換熱器試驗臺(以下簡稱試驗臺)探討液體制冷劑流量的測量問題。

二、制冷劑流量測量方法：
參閱國外標準,揮發制冷劑流量測量方法可歸納為以下五種:
1.液體制冷劑流量計法,
2.冷凝器水量法,
3.標定壓縮機法;
4.氣體制冷劑流量計法;
5.二次制冷劑量熱計法。
結合具體情況,我們在試驗臺中確定選用液體制冷劑流量計法。液體制冷劑流量金!·可以選用轉子流量計、渦輪流量計、噴嘴、孔板或容積式液體流量計。渦輪流量計的葉輪轉速與通過的流體體積流量成正比,所以它傲輸入輸出關系是線性的,當測量介質為水時,它的精度可達0.5~1%。它的定型產品的孔徑規格范圍很廣,可以根據不同的流量選擇不同的渦輪流量計孔徑。渦輪流量計民葉輪轉數,一般用不接觸的磁檢測器變為電脈沖,再用計數器累計流過的總量,若配合頻率計,就可以指示瞬時流量,它的輸出可以作為遙測信號使用。此外,它還有外形尺寸小的優點。它的缺點是,只能安裝在水平管路上,阻力較大,對流體介質的清潔度要求較高,它的葉輪軸承有一定的使用壽命,超過使用期限,則需更換。我院試驗臺的設計冷量范圍為1400~6000K。。l/h,其對應的R一12液體制冷劑流量約為0.009~0.05441/s。按上述流量范圍,應選用L牙一4和L不一6二只渦輪流量變送器并聯使用。由于具體條件的限制,我們只選用L牙一6一只渦輪流量變送器,與XSF一40積分積算儀配套使用。由于去牙一6渦輪流量變送器的正常流量量程為0.028~0.167l/:,所以在小流量下,它的精度有所下降。

三、渦輪流量計的標定：
 渦輪流量變送器在出廠時,均以水為工質進行了標定,其給出的儀表常數只是在常溫水的條件下得到的。而液體揮發制冷劑與水的性質大不一樣,壓力及溫度工況亦不相同,特別是粘度的差異更大。R一12和R一2,一般在30~40℃范圍內飽和液體的粘度大于100。:。按照渦輪流量計的出廠要求,當粘度大子5。:時,儀表常數需另行標定,得到使用條件下的儀表常數君.。
渦輪流量計的標定原理框圖如圖1所示：

圖1渦輪流量計標定原理框圖

 如前所述,為了獲得與使用條件相一致的渦輪流量變送器儀表常數,必須設置標定裝置。我們選用二次制冷劑量熱計做為標定裝置,標定系統原理圖如圖2所示。二次制冷劑量熱計的構造原理如圖3所示。

量熱計的輸入總電量E(K班)等于一次制冷劑流經量熱計所吸收的熱量O:(Kw)和量熱計的漏熱量口q(Kw )之和,即

參照ASH尸過E標準41.4一巧,我們設計了三個取樣容器(見圖2中的9),首先稱空重,牙,(g),在系統運行中取樣后稱全重牙3(g),把容器放在低溫箱內待制冷劑慢慢蒸發后,抽真空再稱得***后重量牙。(g),結果見表1。

表1含油測定稱重表

根據表1的稱重結果,得到一次制冷劑含油濃度夕如表2所示。表中:C;一以樣品中純制冷劑重量為基準的含油濃度,以樣品中制冷劑和油的總重為基準的含油濃度,一樣品的含油濃度獨立實測值的算術平均值 

含油濃度計算結果表2

結論：采用渦輪流量計對測量液體制冷劑流量是切實可行的,它的精度完全滿足直接蒸發和冷凝換熱器熱工性能測試標準的要求(士2%),在渦輪流量計正常量程范圍內,其精度完全可能達到土1%。
  采用二次制冷荊量熱計法標定渦輪流量計,也是正確和可行的。3.在介質為R一12的情況下,L附一6渦輪流量計在。.017~0.0351/:的量程范圍內,其儀表常數省=855,在廠家給定的量程范圍內,其儀表常數可取8128。4.在本次對渦輪流量計的標定過程中,對制冷劑的含油濃度也進行了測定,由于含油濃度<1%,故對標定過程可不做含油修正