摘 要：分析EPI熱式質(zhì)量流量計(jì)工作原理，介紹如何選用EPI熱式質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行半封閉式螺桿制冷壓縮機(jī)排氣量的系統(tǒng)測(cè)試。

關(guān)鍵字：EPI熱式質(zhì)量流量計(jì) 排氣量 螺桿制冷壓縮機(jī)

    制冷壓縮機(jī)的排氣量是決定壓縮機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，進(jìn)行排氣量測(cè)試可以方便制造廠(chǎng)家掌握自身產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也可以為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完善建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。用流量計(jì)法測(cè)試排氣量最為準(zhǔn)確實(shí)用，在此我們介紹如何應(yīng)用EPI-8840MPN型熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)試螺桿制冷壓縮機(jī)的排氣量。

    1、流量計(jì)的選用和安裝

    由于現(xiàn)在的半封閉式螺桿制冷壓縮機(jī)的排氣管基本為DN200左右的管道，管徑較大，故而應(yīng)選用插入式流量計(jì)，在此我們選用EPI-8840MPNH-SSS-133-DC24-6"-AIR型熱式質(zhì)量流量計(jì)，樣式如圖1所示，先在排氣管上鉆ф8通孔，然后將探頭插入，用密封膠及密封膠帶密封固定，并加裝安全環(huán)、鎖緊環(huán)以及控制球閥，便于控制維修，同時(shí)增強(qiáng)了安全性，安裝方式如圖2所示。其中傳感器可清洗，但需用酒精棉輕輕擦拭，避免損傷。

    2、流量計(jì)工作原理

    這里，我們對(duì)這種流量計(jì)的工作原理作一下簡(jiǎn)介。它是一種用外熱源對(duì)被測(cè)流體加熱，用加熱流體時(shí)流體溫度上升所需能量與流體質(zhì)量流量之間的關(guān)系來(lái)測(cè)量流體質(zhì)量流量的儀表，因?yàn)樗遣捎脺囟妊a(bǔ)償?shù)模瑹o(wú)需壓力補(bǔ)償，也無(wú)需校正，信號(hào)可以直接與過(guò)程或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，如圖3所示，放在上游側(cè)的電阻R₁測(cè)量未經(jīng)加熱的氣體溫度T₁，放在下游側(cè)的電阻R₂，測(cè)量被加熱氣體的溫度T₂。這兩支電阻溫度計(jì)接到惠斯登電橋兩臂，從而測(cè)出兩者之間的溫度差△T=T₂-T₁。在這兩支溫度計(jì)位置的中間安裝一個(gè)電加熱器，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器的電流使溫度差△T維持恒定，加熱器所消耗的電能可用功率計(jì)準(zhǔn)確測(cè)量。

    設(shè)氣體的定壓比熱容為C_p，電熱絲前后兩側(cè)、溫點(diǎn)的溫度差為△T，氣體質(zhì)量流量q_m，在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能為E，則加熱氣體所需的能量和加熱器上下游溫度差之間的關(guān)系為：

    E = J·C_p·△T·q_m

    式中，J為熱功當(dāng)量。由上式可得氣體的質(zhì)量流量為：

    其中定壓比熱容C_p為常數(shù)。

    由于q_m是質(zhì)量讀數(shù)，為了方便下一步的計(jì)算，EPI型流量計(jì)可以將質(zhì)量讀數(shù)轉(zhuǎn)換為體積讀數(shù)q_vf，然后在顯示器上讀出。

    3、排氣量的測(cè)試換算

    我們知道，壓縮機(jī)的排氣量為單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)排氣位置的實(shí)際容積流量換算到標(biāo)準(zhǔn)吸氣位置的全溫度、全壓力及組分（例如濕度）的狀態(tài)下的量值，所以我們還需要進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)量換算，測(cè)試原理如圖4所示：

    在此值得指出的是在測(cè)試過(guò)程中，由于我們選用空氣作為介質(zhì)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行空氣負(fù)荷試車(chē)，同時(shí)在二次油分離器排氣端調(diào)壓閥兩側(cè)建立了0.4Mpa壓力差來(lái)保證壓縮機(jī)機(jī)體內(nèi)機(jī)油的循環(huán)供油，當(dāng)壓縮機(jī)開(kāi)啟工作0.5小時(shí)后，油溫能上升至70-80℃，為了使壓縮機(jī)正常工作，避免油溫升高過(guò)快，必須對(duì)機(jī)油進(jìn)行冷卻，故在系統(tǒng)中加裝油冷卻器10。（機(jī)油走管程，冷卻水走殼程）。

    從壓力表和溫度顯示器（數(shù)顯）可以讀出壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)吸氣位置處的吸氣壓力P_x1和吸氣溫度Tx的數(shù)值，以及標(biāo)準(zhǔn)排氣位置處的排氣壓力P_f和排氣溫度T_f的值。再根據(jù)前面讀出的流量計(jì)讀數(shù)q_vf，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：

    吸氣端的排氣量Q₀：

    通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集測(cè)試儀表中數(shù)據(jù)后，利用我公司自己開(kāi)發(fā)的運(yùn)算程序計(jì)算得到我們最終需要的排氣量數(shù)值。

    上面就是應(yīng)用EPI熱式質(zhì)量流量計(jì)測(cè)試半封閉式螺桿制冷壓縮機(jī)排氣量的主要過(guò)程，測(cè)試結(jié)束后計(jì)算：

    出壓縮機(jī)的容積效率

    按照GB/T 19410-2003中的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)該臺(tái)半封閉螺桿式制冷壓縮機(jī)排氣量測(cè)試指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。