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小型制冷装置之实验仪器和内容注意事项

【实验仪器】

图6表示实验的制冷装置和测量示意图。其中压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和进气管直接采用电冰箱的部件。这里的毛细管起着节流阀的作用,它的最后一段与压缩机的进气管组合成热交换器,使毛细管中即将流人蒸发器的液态制冷剂被进气管中的低温气态制冷剂进一步冷却,以达到提高制冷效率的目的。过滤器内填充了干燥的分子筛颗粒,用以吸附制冷机内可能存在的水分,避免在毛细管内或出口处出现冰堵现象。

蒸发器用直径6 mm壁厚0.5 mm的紫铜管模拟电冰箱蒸发器管道的参数制成直径约60 mm的盘管,放入绝热良好的真空杯内。真空杯内充灌适量的乙二醇、乙醇与水的三元溶液,以浸没蒸发器为宜。搅拌器是为了使乙二醇、乙醇和水的三元溶液在蒸发器内制冷液的吸热和加热器的放热之间迅速达到均匀的温度而设。压缩机的排气口、进气口以及冷凝器末端分别接有压力表以测量各相关点的压力、另外,三支铂电阻分别接至排气口、进气口以及冷凝器末端测量这三点的温度。电加热器及其测量回路是为了产生焦耳热并通过电功率换算成单位时间馈送的热量,当此热量与制冷量相等时,杜瓦瓶内溶液维持不变。若电加热量大于制冷量,杜瓦瓶内升温,反之降温。

监视和检测温度升降情况由插入真空杯内的铂电阻温度传感器及与之相连的测量电路完成。制冷机内充灌约80 g左右R12(视具体情况作适当调整),它是目前电冰箱尚在使用的制冷剂,为无色无味透明的液体或气体,常温下无毒,高温下火焰呈蓝色并分解成有毒气体。

【实验内容】

1.开机后制冷机蒸发室温度——时间响应特性。

2.蒸发室处于不同温度时,制冷机的制冷量测量,获得制冷量——温度特性(-1 8℃-12℃,-6℃)。

3.蒸发室处于不同温度时,制冷机的实际制冷系数,热过程分析的理论效率以及卡诺循环的理想效率(-18℃,-12℃,-6℃)。

图6制冷装置和测量示意图

1.压缩机2.排气口压力表3.冷凝器4.冷凝器末端压力表5.过滤器6.毛细管7.蒸发器8.进气管9.进气压力表10.抽空灌液阀(截止阀)11.真空保温杯12.电动搅拌器13.乙二醇、乙醇水溶液14.加热器15.数字电压表16.大功率直流稳流电源1 7.铀电阻测温传感器l 8.恒流源1 9.数字电压表

【注意事项】

1.压缩机停机后不宜立即再启动,因为排气口端制冷剂短时间内仍处在高压状态,对电机的启动有较大阻力,容易造成压缩机或保护电路故障。通常要等待3分钟以后再启动。

2.测量制冷功率时,一定要使混合液的温度充分稳定以后在记录数据,这是测量准确可靠的关键。