德國SensoTech制冷劑中油循環率在線分析儀

介紹

在空氣調節過程中通常使用壓縮式制冷機, R134a 等制冷劑在這些壓縮式制冷機中流通,且該制冷劑 由于其熱力學性質作為傳熱介質十分理想。另外,  制冷機油可在空氣調節過程中潤滑壓縮機。

根據制冷機的設計和應用,有多種油與制冷劑的組 合。盡管油含量高有助于實現最佳潤滑效果,但也 降低了制冷機的效率。因此,找到油和制冷劑的混合物比例尤為重要。使用LiquiSonic®分析儀可 找到并維持油循環比。該分析儀連續監測冷卻 工藝并檢測制冷劑的含油量。這對空調設備的研發 或者大型冷卻裝置的操作尤其重要。

工業

由于能優化壓縮制冷機,空調或壓縮機制造商以

及各個行業的研究機構和測試平臺工程中均使用該 LiquiSonic®分析儀。

在汽車空調的開發和優化過程中,應持續監測冷卻 回路以提高效率,完善系統結構和參數。

在大型冷卻裝置開發過程中也有相似的需求,通常 用于建筑和工業過程中的空氣調節過程。

除應用于研究機構和測試平臺工程中,該LiquiSo-  nic®技術還應用于最終制冷系統的冷卻工藝以檢測 漏油及監測并確保工藝中的油循環率及溫度。

工藝

壓縮式制冷機的原理是制冷劑在一側汽化且釋放

冷量的循環過程。而制冷劑在另一側液化并釋放熱 量。該制冷機包括四個主要構件：

.膨脹閥

.汽化器

.壓縮機

.電容器

膨脹閥降低液體流通時的高壓力。由于壓力降低， 制冷劑在蒸發器內蒸發并向環境中釋放冷量， 而蒸發器從環境中吸收熱量。在蒸發器中的制冷劑 總是氣態的，通過壓縮機的吸力，其壓力總小于蒸 發壓力。

冷凝或低蒸發量降低了空氣調節效率并導致壓縮機 的高功耗。

壓縮機增加了氣態制冷劑流通時的低壓力，所以處 在高壓力下的制冷劑再次液化。另外，該壓力效應 實現了空氣調節循環中制冷劑的循環。液化的制冷 劑通過壓縮工藝變熱。在電容器中，該熱量釋放到 環境中，而該電容器冷卻。因此該電容器和該蒸發 器都成為換熱器。在汽車空氣調節中，汽車內的蒸 發器用于冷卻，而電容器向環境中釋放熱量。液態 制冷劑刷新該電容器并流入膨脹閥，而該制冷循環 再次開始。

德國SensoTech制冷劑中油循環率在線分析儀

應用

1. 制冷劑

制冷劑的主要任務是在空調線路中傳遞熱量。早期 采用的是含氯氣徑（CFCs ，R12）等制冷劑。由于 這些制冷劑具有非常高的臭氧破壞潛勢（ODP）并 破壞臭氧層，因此它們已被禁用。目前常用的一種 制冷劑是R134a，這種制冷劑特別適用于汽車內等 所使用的移動制冷系統中。由于具有高全球增溫潛 勢（GWP）， R134a將于2017年被逐漸廢除使用

并根據2011年的歐盟法規由c02或1234yf等氣候友  好型制冷劑所取代。大型固定冷卻裝置中常用的是 ammonia（R717），其性能在制冷技術開始時已經 得到證明。

制冷劑應具有如下特性：

.低蒸發和冷凝壓力以避免機械構件超負荷

.高熱導率以實現最佳傳熱，高蒸發烙以實現最大 冷卻能力

.低臭氧破壞潛勢及全球增溫潛勢

.對人體和環境無危害

SensoTech已在內部實驗室測量了以下制冷

劑： R22 、R32 、R125 、R134a 、R143a 、R290  、R407C 、 R410A 、R717 、R744 、R1233zd (E) 、R1234yf、CO2和丙炕

 2.制冷機油

這些油主要用于壓縮機的潤滑、密封和冷卻。所采 用的各種類型的油如下：

.聚酷油 (POE)

.聚燎徑基 (PAG)

.聚a-燎徑 (PAO)

將油直接置于壓縮機內，油在壓縮機內循環。油應 通過若干密封件（圈）與制冷回路相分離。

由于存在少量泄露，油常進入冷卻劑中。由于空調 線路壓力較高，部分油也會被反壓入壓縮機。油的 前后流動提高了壓縮機的密封和潤滑性能。因此， 在再注入冷卻劑的過程中已存在少量油。

然而由于以下原因，冷卻劑中的油會降低空氣調節 過程的效率：

.蒸發器及冷凝器中傳熱不佳

.冷卻劑蒸發烙降低

.粘性增加造成壓縮機不良增溫

3.油濃度測量

冷卻劑中油含量的連續監測對分析提出了很高的要 求。 一方面,壓力高, CO2的壓力可高達150巴。

而另一方面,冷卻劑在環境壓力下為氣體,幾乎不 可能進行人工取樣和離線分析。

LiquiSonic®  傳感器屬于在線分析領域,在運行過程 中以極快的刷新速度連續直接測量溫度和壓力補償 油的濃度。傳感器直接安裝于主線。

測量原理基于可視為明確和可追溯物理量的聲速測 量值。為確定聲速,通過液體發送超聲波脈沖,且 時間測量可一直進行到該脈沖到達接收器。由于設 計原因超聲發射器和接收器的距離恒定,所以可計 算聲速。此外,還有兩個高精度鑰溫度探針測量液 體的溫度,并且有一個壓力變送器在電流為4-20

mA情況下提供壓力信號。

聲速、溫度和濃度之間的關系依據制冷劑的不同而有所不同。這種關系已通過數學方式針對大量制冷劑進行了詳細說明。而所產生的“產品數據集"已存儲于LiquiSonic®控制器中。

由于制冷劑應用通常包括影響聲速的劇烈壓力波動,所以需要測量技術。另外,與其他工藝液體相比,制冷劑的聲速非常低,并可低至 300m/s。這就對測量技術提出了特殊要求,而這一要求因LiquiSonic®傳感器的出色的高功率技術及精良設計而得到了滿足。