警告: 这项实验涉及的系统在高压和使用的制冷剂, 这可能是有毒的高浓度。确保采取合理的安全措施, 并佩戴适当的 PPE。在使用制冷剂时确保足够的通风。

1. 制冷系统的制作 (见图和照片, 图 3)

1. 首先将双作用气缸的一个端口连接到管接头三通, 从而构造蒸汽压缩机。在气缸的另一端安装一个史蕾阀。将单向 (检查) 阀安装到三通的其他两个端口上, 一个指向向外, 一个指向外部。这使得制冷剂可以从蒸发器中抽出, 并在高压下被排出到冷凝器中。
2. 使用两个管接头三通, 安装压力计的上游和下游的压缩机。
3. 一种用于驱动压缩机的高压自行车地板泵。从自行车泵管道中取出橡胶珠 (止回阀组件)。这将使压缩机在泵冲程之间扩大和吸收制冷剂。将自行车泵软管连接到压缩机上的史蕾阀上。
4. 形成一个薄 (3.2 毫米外径) 铝管线圈作为冷凝器。在原型系统 (图 3), 线圈是由螺旋包裹铝管围绕一个2.5 厘米直径刚性橡胶管核心为四回合 (〜50厘米总长度)。冷凝器线圈长度对小规模试验是不重要的。
5. 使用压缩管接头将冷凝器线圈的一端连接到管件的开口口 (Inc. 部分 #5272K291 建议)。
6. 将一根短的透明的 PVC 管安装在两个减少管弯头上。该组件将充当高压制冷剂油藏。将蓄水池连接到冷凝管的出口处。
7. 将球阀安装到带有/SAE 光晕接头接头的管道三通中。这将是充电口。将针式流量计连接到管三通的一侧。这将是扩展设备。使用狭窄的铝管, 将管道三通的其它端口连接到制冷剂储层的低点。
8. 形成第二铝管线圈作为蒸发器。连接在针阀出口和压缩机入口之间。
9. 通过充电口将系统压缩空气 (如有550帕) 填满。使用肥皂水喷雾, 以确定任何水管泄漏, 并进行必要的维修。
10. 将热电偶与冷凝器和蒸发器线圈连接以进行温度测量。

图 3: 实验蒸气压缩制冷系统中的元件和连接图.请单击此处查看此图的较大版本.

图 4: T - s (a) 和P h (b) 图用于实验 R-134a 蒸气压缩制冷循环.

2. 对制冷系统进行充电

1. 将制冷剂充电歧管的中间端口连接到冰箱上的充电口。将真空泵连接到歧管的低压口, 并将一罐制冷剂输送到高压端口。R134a 是最常用的制冷剂, 在这里使用。R1234ze (E) 可能是一个更好的选择, 因为它的低饱和压力将允许更容易的压缩机操作, 其低的全球升温潜能将减少任何泄漏的环境影响。
2. 运行真空泵, 并逐步打开所有的系统阀门, 以消除所有的空气。简单地打开制冷剂罐阀, 清除组件中的任何空气。
3. 一旦实现真空, 隔离真空泵, 关闭制冷剂充电歧管上的低压口。倒置制冷剂罐, 并将液体制冷剂注入系统, 直到高压油层的水位略高于针阀水平。

3. 操作

1. 调整针阀, 直到它只是勉强打开。
2. 通过水泵连接到压缩机气缸来操作冰箱。
3. 跟踪高低侧压力、蒸发器和冷凝器温度, 直至达到稳定状态。记录这些压力和温度值。注意, 大多数压力表报告压力。这可以通过增加大约101人民军来转换为绝对压力。
4. 指示T-s和Ph图上的状态点 (1-4) 和近似连接曲线 (图 4)。