德国SensoTech制冷剂中油循环率在线分析仪

介绍

在空气调节过程中通常使用压缩式制冷机, R134a 等制冷剂在这些压缩式制冷机中流通,且该制冷剂 由于其热力学性质作为传热介质十分理想。另外,  制冷机油可在空气调节过程中润滑压缩机。

根据制冷机的设计和应用,有多种油与制冷剂的组 合。尽管油含量高有助于实现最佳润滑效果,但也 降低了制冷机的效率。因此,找到油和制冷剂的混合物比例尤为重要。使用LiquiSonic®分析仪可 找到并维持油循环比。该分析仪连续监测冷却 工艺并检测制冷剂的含油量。这对空调设备的研发 或者大型冷却装置的操作尤其重要。

工业

由于能优化压缩制冷机,空调或压缩机制造商以

及各个行业的研究机构和测试平台工程中均使用该 LiquiSonic®分析仪。

在汽车空调的开发和优化过程中,应持续监测冷却 回路以提高效率,完善系统结构和参数。

在大型冷却装置开发过程中也有相似的需求,通常 用于建筑和工业过程中的空气调节过程。

除应用于研究机构和测试平台工程中,该LiquiSo-  nic®技术还应用于最终制冷系统的冷却工艺以检测 漏油及监测并确保工艺中的油循环率及温度。

工艺

压缩式制冷机的原理是制冷剂在一侧汽化且释放

冷量的循环过程。而制冷剂在另一侧液化并释放热 量。该制冷机包括四个主要构件：

.膨胀阀

.汽化器

.压缩机

.电容器

膨胀阀降低液体流通时的高压力。由于压力降低， 制冷剂在蒸发器内蒸发并向环境中释放冷量， 而蒸发器从环境中吸收热量。在蒸发器中的制冷剂 总是气态的，通过压缩机的吸力，其压力总小于蒸 发压力。

冷凝或低蒸发量降低了空气调节效率并导致压缩机 的高功耗。

压缩机增加了气态制冷剂流通时的低压力，所以处 在高压力下的制冷剂再次液化。另外，该压力效应 实现了空气调节循环中制冷剂的循环。液化的制冷 剂通过压缩工艺变热。在电容器中，该热量释放到 环境中，而该电容器冷却。因此该电容器和该蒸发 器都成为换热器。在汽车空气调节中，汽车内的蒸 发器用于冷却，而电容器向环境中释放热量。液态 制冷剂刷新该电容器并流入膨胀阀，而该制冷循环 再次开始。

德国SensoTech制冷剂中油循环率在线分析仪

应用

1. 制冷剂

制冷剂的主要任务是在空调线路中传递热量。早期 采用的是含氯氣径（CFCs ，R12）等制冷剂。由于 这些制冷剂具有非常高的臭氧破坏潜势（ODP）并 破坏臭氧层，因此它们已被禁用。目前常用的一种 制冷剂是R134a，这种制冷剂特别适用于汽车内等 所使用的移动制冷系统中。由于具有高全球增温潜 势（GWP）， R134a将于2017年被逐渐废除使用

并根据2011年的欧盟法规由c02或1234yf等气候友  好型制冷剂所取代。大型固定冷却装置中常用的是 ammonia（R717），其性能在制冷技术开始时已经 得到证明。

制冷剂应具有如下特性：

.低蒸发和冷凝压力以避免机械构件超负荷

.高热导率以实现最佳传热，高蒸发烙以实现最大 冷却能力

.低臭氧破坏潜势及全球增温潜势

.对人体和环境无危害

SensoTech已在内部实验室测量了以下制冷

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

 2.制冷机油

这些油主要用于压缩机的润滑、密封和冷却。所采 用的各种类型的油如下：

.聚酷油 (POE)

.聚燎径基 (PAG)

.聚a-燎径 (PAO)

将油直接置于压缩机内，油在压缩机内循环。油应 通过若干密封件（圈）与制冷回路相分离。

由于存在少量泄露，油常进入冷却剂中。由于空调 线路压力较高，部分油也会被反压入压缩机。油的 前后流动提高了压缩机的密封和润滑性能。因此， 在再注入冷却剂的过程中已存在少量油。

然而由于以下原因，冷却剂中的油会降低空气调节 过程的效率：

.蒸发器及冷凝器中传热不佳

.冷却剂蒸发烙降低

.粘性增加造成压缩机不良增温

3.油浓度测量

冷却剂中油含量的连续监测对分析提出了很高的要 求。 一方面,压力高, CO2的压力可高达150巴。

而另一方面,冷却剂在环境压力下为气体,几乎不 可能进行人工取样和离线分析。

LiquiSonic®  传感器属于在线分析领域,在运行过程 中以极快的刷新速度连续直接测量温度和压力补偿 油的浓度。传感器直接安装于主线。

测量原理基于可视为明确和可追溯物理量的声速测 量值。为确定声速,通过液体发送超声波脉冲,且 时间测量可一直进行到该脉冲到达接收器。由于设 计原因超声发射器和接收器的距离恒定,所以可计 算声速。此外,还有两个高精度钥温度探针测量液 体的温度,并且有一个压力变送器在电流为4-20

mA情况下提供压力信号。

声速、温度和浓度之间的关系依据制冷剂的不同而有所不同。这种关系已通过数学方式针对大量制冷剂进行了详细说明。而所产生的“产品数据集”已存储于LiquiSonic®控制器中。

由于制冷剂应用通常包括影响声速的剧烈压力波动,所以需要测量技术。另外,与其他工艺液体相比,制冷剂的声速非常低,并可低至 300m/s。这就对测量技术提出了特殊要求,而这一要求因LiquiSonic®传感器的出色的高功率技术及精良设计而得到了满足。