二氧化碳压缩机测试装置及其测试方法与流程

本发明涉及一种工业生产设备的测试装置，尤其是涉及一种用于二氧化碳压缩机测试的装置。本发明还涉及一种用于二氧化碳压缩机测试的方法。

背景技术：

二氧化碳压缩机是指用于使二氧化碳气体增压并实现输送的压缩机。主要用于尿素合成装置。二氧化碳压缩机的主要特点包括：1、二氧化碳临界温度高，冬季使用时，级间冷却温度不能过低；2、二氧化碳在50mpa以下时，有利于气体的压缩；2、由于二氧化碳气体相对密度较大，不宜采用过大的活塞平均速度，否则气阀阻力大；3、二氧化碳气体中含有少量水分，具有较强的腐蚀性。二氧化碳压缩机具有上述特点，因此在生产中需要对二氧化碳压缩机进行性能测试。

对于现有二氧化碳压缩机在线性能测试的实验装置来说，多为流水线抽检与品质管理，测试需求量大，精度要求相对较低；而传统的二氧化碳压缩机测试装置，采用完整制冷循环，系统充注量大，工况稳定慢，造成测试成本高且测试效率低。并且，现有的二氧化碳压缩机测试装置，由于其制冷循环的高压侧处于超临界状态，没有传统意义上的冷凝相变，系统充注量对于系统的稳定变得十分敏感。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是提供一种能降低测试成本，提高测试效率，工况切换系统稳定所需时间短的二氧化碳压缩机测试装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种利用所述二氧化碳压缩机测试装置的二氧化碳压缩机测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的二氧化碳压缩机测试装置，包括：

台架1，其用于安装固定被测试二氧化碳压缩机；台架的形状和尺寸无限制，只要能安装固定被测试二氧化压缩机即可。

第一气路调节阀8，其连接被测试二氧化碳压缩机；

测量装置2，其连接第一气路调节阀8；

第二气路调节阀6，其连接在测量装置2在混合器7之间；

冷凝器3，其也连接测量装置2；

第一液路调节阀5，其连接在冷凝器3和混合器7之间；

混合器7，其连接被测试二氧化碳压缩机回气端。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，还包括：储液器4，其连接在第一液路调节阀5和冷凝器3之间。冷凝器3使亚临界二氧化碳冷凝成液体，存储至储液器4之后从储液器流出至第一液路调节阀5，使得系统更加稳定。实际使用过程中，由于设置了储液器，工况切换后的系统稳定性更佳，压力再稳定时间大幅缩短。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，第一气路调节阀8是超临界高压节流阀，其用于将被测试二氧化碳压缩机排出超临界高压气体节流至亚临界。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，第一液路调节阀5是亚临界液体节流阀。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，第二气路调节阀6是亚临界液体节流阀。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，测量装置2是气体流量计。气体流量计2测量二氧化碳流量，以计算压缩机制冷量。相应的，也可以采用其他可以用于计算冷量的量测设备。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，该测试装置工况切换后压力再稳定时间小于等于15分钟。在未采用储液器的方案中，系统充分热机后，工况切换后再稳定的时间不超过15分钟。也就是说，采用本发明的测试装置在连续不同工况测试时，本发明的测试装置可以在15分钟内达到系统稳定，充分提高测试的效率。

可选择的，进一步改进所述的二氧化碳压缩机测试装置，该测试装置工况切换后压力再稳定时间小于等于10分钟。在采用储液器的方案中，系统充分热机后，工况切换后再稳定的时间不超过10分钟。也就是说，采用本发明的测试装置在连续不同工况测试时，本发明的测试装置可以在10分钟内达到系统稳定，进一步提高测试的效率。

本发明提供一种利用所述二氧化碳压缩机测试装置的二氧化碳压缩机测试方法，包括以下步骤：

s1，将被测试二氧化碳压缩机安装固定在台架1上；

s2，将第一气路调节阀8与被测试二氧化碳压缩机出气端密闭连接，将混合器7，与被测试二氧化碳压缩机回气端密闭连接；

s2，启动被测试二氧化碳压缩机，流量计2测量二氧化碳流量计算获得被测试二氧化碳压缩机制冷量。

可选择的，该测试方法工况切换时间间隔小于等于15分钟。

被试二氧化碳压缩机开机后，其排出的超临界二氧化碳气体，经高压节流阀节流至亚临界状态；经气体流量计测量二氧化碳流量，以计算压缩机制冷量；之后分成二路，一路经气路调节阀节流后，进入混合器；另一路经冷凝器，使亚临界二氧化碳冷凝成液体，存储至储液器；之后从储液器流出至液路调节阀，节流至二相后进入混合器，经充分混合后，回到压缩机。用三调节阀方案，在保证工况的情况下，使二氧化碳节流至亚临界状态，可设置液态储液器，使得系统更加稳定。在测试时，本发明系统重注量小，热容小，工况稳定快，系统响应迅速。在测试工况切换后能够快速实现系统稳定执行测试，从而实现多种工况测试快速完成，提高了测试效率。

附图说明

本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明第一实施例结构示意图一。

图2是本发明第一实施例结构示意图二。

图3是本发明第二实施例结构示意图一。

图4是本发明第二实施例结构示意图二。

附图标记说明

台架1

测量装置2

冷凝器3

储液器4

第一液路调节阀5

第二气路调节阀6

混合器7

第一气路调节阀8。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。

应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。

第一实施例，如图1结合图2所示，本发明提供的二氧化碳压缩机测试装置，包括：

台架1，其用于安装固定被测试二氧化碳压缩机；台架的形状和尺寸无限制，只要能安装固定被测试二氧化压缩机即可。

第一气路调节阀8，是超临界高压节流阀，其连接被测试二氧化碳压缩机；

测量装置2，是流量计，其连接第一气路调节阀8，其用于计算二氧化碳流量进而计算制冷量；

第二气路调节阀6，是亚临界液体节流阀，其连接在测量装置2在混合器7之间；

冷凝器3，其也连接测量装置2；

第一液路调节阀5，是亚临界液体节流阀，其连接在冷凝器3和混合器7之间；

混合器7，其连接被测试二氧化碳压缩机回气端。

被试二氧化碳压缩机开机后，其排出的超临界二氧化碳气体，经高压节流阀节流至亚临界状态；经气体流量计测量二氧化碳流量，以计算压缩机制冷量；之后分成二路，一路经气路调节阀节流后，进入混合器；另一路经冷凝器流出至液路调节阀，节流至二相后进入混合器，经充分混合后，回到压缩机。用三调节阀方案，在保证工况的情况下，使二氧化碳节流至亚临界状态，在测试工况切换后能够快速实现系统稳定执行测试，从而实现多种工况测试快速完成，提高了测试效率。上述第一实施例，在测试不同工况时，切换工况后，系统稳定所需要的时间小于15分钟。

第二实施例，如图3结合图4所示，本发明提供的二氧化碳压缩机测试装置，包括：

台架1，其用于安装固定被测试二氧化碳压缩机；台架的形状和尺寸无限制，只要能安装固定被测试二氧化压缩机即可。

第一气路调节阀8，是超临界高压节流阀，其连接被测试二氧化碳压缩机；

测量装置2，是流量计，其连接第一气路调节阀8，其用于计算二氧化碳流量进而计算制冷量；

第二气路调节阀6，是亚临界液体节流阀，其连接在测量装置2在混合器7之间；

冷凝器3，其也连接测量装置2；

储液器4，其连接在第一液路调节阀5和冷凝器3之间，冷凝器3使亚临界二氧化碳冷凝成液体，存储至储液器4之后从储液器流出至第一液路调节阀5；

第一液路调节阀5，是亚临界液体节流阀，其连接在储液器4和混合器7之间；

混合器7，其连接被测试二氧化碳压缩机回气端。

相对上述第一实施例，由于增加设置液态储液器，使得系统更加稳定。在测试不同工况时，切换工况后，系统稳定所需要的时间小于10分钟。

第三实施例，本发明提供一种利用第一实施例所述二氧化碳压缩机测试装置的二氧化碳压缩机测试方法，包括以下步骤：

s1，将被测试二氧化碳压缩机安装固定在台架1上；

s2，将第一气路调节阀8与被测试二氧化碳压缩机出气端密闭连接，将混合器7，与被测试二氧化碳压缩机回气端密闭连接；

s2，启动被测试二氧化碳压缩机，流量计2测量二氧化碳流量计算获得被测试二氧化碳压缩机制冷量；

其中，该测试方法工况切换时间间隔小于等于15分钟。

第四实施例，本发明提供一种利用第二实施例所述二氧化碳压缩机测试装置的二氧化碳压缩机测试方法，包括以下步骤：

s1，将被测试二氧化碳压缩机安装固定在台架1上；

s2，将第一气路调节阀8与被测试二氧化碳压缩机出气端密闭连接，将混合器7，与被测试二氧化碳压缩机回气端密闭连接；

s2，启动被测试二氧化碳压缩机，流量计2测量二氧化碳流量计算获得被测试二氧化碳压缩机制冷量；

其中，该测试方法工况切换时间间隔小于等于10分钟。

除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。