GB T 23684-2009 液管制冷剂干燥器的试验方法.pdf

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1、ICS 9713020J 73 a目中华人民共和国国家标准GBT 23684-2009液管制冷剂干燥器的试验方法2009-04-17发布Method of testing liquid line refrigerant driers2009-1 1-01实施宰瞀髁鬻瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会促19刖 昌GBT 23684-2009本标准等同采用美国国家标准化协会美国供暖制冷空调工程师学会标准ANSIASHRAEStandard 631 1995(RA 2001)(液管制冷剂干燥器的试验方法。本标准技术内容与ANsIAsHRAE Standard 6311995(RA 2001)一致

2、。本标准作了下列编辑性修改：在结构上本标准的第1章包含了ANSIASHRAE Standard 631一1995(RA 2001)的第1章和第2章，所有章条和内容与原标准顺序相同，编号有所不同；用小数点代替作为小数点的逗号，；本标准删除了原标准中的英制单位表示，统一采用国际单位制；为了方便使用，在增加的附录A中列出了本标准引用标准的内容条款。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中华人民共和国商务都提出。本标准由全国制冷标准化技术委员会归口并负责解释。本标准起草单位：中国制冷学会、西安交通大学、国家商用制冷设备质量监督检验中心。本标准主要起草人：李连生、壬从飞、刘小朋、常琳、肖杨。液管制冷剂干燥

3、器的试验方法GBT 23684-20091范围本标准规定了确定液管制冷剂干燥器流量和含水量性能特性的试验方法。本标准适用于使用干燥剂的干燥器。由于干燥剂性能随其活性而变化，本标准所规定的含水量试验方法既适用于试验“新品干燥器”，也适用于内装按制造厂要求重新活化过的干燥剂的干燥器。本标准适用于使用标准大气压力下沸点低于20的卤代烃制冷剂的系统。本标准不适用于干燥器的以下性能指标：a)干燥剂的物理特性；b)干燥器的化学特性；c)干燥器的吸水机理；d)干燥器的过滤能力；e)干燥器对酸的吸附；f)不用于液体管道的干燥器性能；g)干燥速度；h) 由系统大小、潜在的冻结及化学活动问题对干燥器含水量的影响；

4、i)油对干燥器性能的影响。本标准未规定温度、平衡点干燥度、压降等标准工况，这些值可参考ARI 710标准(见附录A)。2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。21干燥剂desiccant能够吸附水分的固体，且其本身不溶于所用的制冷剂工质。22干燥器drieB一种装有干燥剂的装置。在制冷系统的液体管道中，主要用于吸附进入系统中的水分。23平衡点干燥度equilibrium point dryness(EPD)在特定温度下，与某特定干燥剂接触足够长时间达到平衡状态后的含水量。平衡点干燥度以制冷剂质量中所含百万分水的质量来表示。24压降pnssure drop干燥器进口与出口制冷剂的压力差，单位：k

5、Pa。25流量flow capacity在额定压降下，特定制冷剂通过干燥器的质量流速。用液体温度为43时每秒钟流过的制冷剂的质量来表示，单位：kgs。GBT 23684-200926含水量water capacity在给定温度和EPD下，干燥器与特定制冷剂达到平衡时所吸附的水分质量。其数值用克或水滴数(按每克为20个水滴)来表示。3确定干燥器流量的标准试验方法31流量试验的原理本试验的目的是准确地测定在额定压降下的制冷剂流过干燥器时的质量流量。试验需要用洁净的制冷剂和一个新的洁净的干燥器来进行。应注意到，在实际使用中，流量可能会减少，该流量的减少取决于干燥器受污染的程度。在制冷系统中完成这样的

6、试验会涉及众多试验难点，因此设计出如图1所示的“液体泵试验回路”。32设备流量试验所需要的装置如图1所示，对设备的要求和限制如下所述。图1液体泵试验回路示意图321管道和安装系统所用的管道可以采用通用尺寸，能使系统试验能力改变，并能覆盖较大范围内的流量变化，以满足多种规格的干燥器试验的需要。然而，与干燥器相接的管道应与被测干燥器接头的尺寸相同，且在干燥器的上游和下游都应当有至少为管内径15倍长度的直管段。322泵泵应能产生稳定、无脉动，并足以保证通过被测干燥器后制冷剂的压降至少为20 kPa或足以满足33要求的载流。323换热器需采用一个换热器，以保持制冷剂温度在2545范围内。324流量计可

7、使用任何通用型式的流量计，如孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计或容积式流量计，但要求其结构和安装不产生过度的紊流，不过度干扰系统的稳定流动。流量计是试验装置中的关键部件，应进行校准，其流量测量误差应小于5。325压力计通过试验干燥器的压降应使用水银压力计或其他压力测试仪器测量，其最大误差不超过03 kPa。2GBT 23684-2009由于水银顶部的制冷剂液柱的影响，水银压力计的读数应进行修正。测压孔应位于干燥器上游至少2倍管内径及干燥器下游至少10倍管内径的位置。测压孔应采用无毛刺的直径为2 mm的孔，当管径为64 mm或更小时，则应采用直径为l mm的孔。326视液镜应在被测干燥器的下游

8、安装一个视液镜，以目测在制冷剂内有无闪发气体。327温度计应于被测干燥器和测压孔的下游安装一个温度计来测量制冷剂的温度，其类型、刻度和安装应保证其测量温度的误差小于2。328流量调节阀流过被测干燥器的制冷剂流量应可通过流量调节阀手动调节，以使压降值可在额定压降的50150之间变化。33试验过程根据上述限制条件安装被测干燥器、管道和测压孔，在系统中充灌足量特定制冷剂。从系统中除去不凝性气体(空气)，使制冷剂在回路中循环。调整流量调节阀，在额定压降的50150范围内，至少选定5个不同的运行工况，并在每个工况稳定后记录其流量和压降数据。34试验数据的处理341 按仪表的检定结果对观测到的流量数据进行

9、修正，并将单位转换为kgs。342对水银上部制冷剂液柱观测到的压降造成的影响进行修正，并将单位转换为kPa。基于额定压降下质量流量与制冷剂液体的密度的平方根成正比例的关系，根据制冷剂液体在试验温度与43下的密度差，对流量进行校正。343根据被测干燥器的各个运行工况的流量与压降，在log-log坐标图上的绘制坐标点，在这些坐标点之间进行插值，求出被测干燥器在额定压降下的流量。35数据的扩展经验证明，基于在额定压降下的质量流量与液体制冷剂密度的平方根成正比的关系，通过简单计算即可扩展某种制冷剂的实验流量数据，从而确定其他常用铷冷剂的数据。4 干燥器含水量的标准试验方法41 含水量试验的原理本标准所

10、规定的试验方法是对试验干燥器加入已知量的水，将干燥器保持在一恒定温度下，使制冷剂以非常缓慢的速度流过干燥器，然后在五氧化二磷干燥装置中用质量定量分析法确定流出的制冷剂的EPD。已证明在规定的缓慢流速下可以达到平衡状态。为了对干燥器作出全面评价，有必要对几只干燥器中的每一只加入不同量的水，在不同的恒定温度下重复上述过程。这样就可作出EPD与含水量关系的定温曲线。对于该干燥器适用的每种制冷剂，都要重复上述整个试验过程。42装置a)灵敏度为01 mg、量程为200 g的分析天平，用以称量纳氏瓶(Nesbitt-type bulbs)的质量。b)灵敏度为10 g、量程为5 kg的天平，用以称量制冷剂供

11、液瓶的质量。c)用于称量干燥器的天平，其量程应足以称量被测干燥器，其灵敏度小于加入干燥器的水的质量的3。d)称量装置(图2)，由串联在一起的两个纳氏瓶和一个流量计组成。两个纳氏瓶中填充了相等质量的五氧化二磷及惰性物质组成的混合物，在干燥剂的上下两侧还有玻璃纤维层作为过滤网。第二个(后面的)瓶用来防止第一个瓶受湿气渗透，并通常在称量第一个瓶时用作平衡器。3GBT 23684-2009e)空气干燥串联装置，包括一只填充了五氧化二磷和惰性物质混合物的纳式瓶(见图3)。可在纳式瓶的前面装几只预备干燥塔，并充满合适的干燥剂，以便去除空气中的大部分水分，使五氧化二磷塔的负荷减到最小(见图3)。f)用于将水

12、加入干燥器样品的封闭空气循环回路(见图4)，此回路配有泵和其他部件。泵应能以05 Ls10 Is的速率排出无油空气。g)容量约为3L的液体制冷剂供液钢瓶。这些钢瓶应经过适当的清洁、干燥和抽空处理。h)能将图5所示的装置维持在设定温度下，精度为士05，并且温度可以设为干燥剂适用温度范围内任意值的恒温槽或恒温箱。当恒温槽温度为室温以上时，应采用一加热罩将制冷剂供液钢瓶加热至高于槽温36。整套装置可以置于一恒温箱内。i)装配图5所示的系统所需的金属管、喇叭口管件和阀门等。j)组装的设备应彻底干燥并进行防漏试验。进口一图2称量装置制冷压缩机油图3空气干燥装置出口注：除特殊注明外，使用95 mm外径的金

13、属管进行连接。图4对干燥器样品加入试验水量的装置GBT 23684-2009u的玻璃珠构成，5英寸的淖层厶热厶儿 镁邃凤扇 摹霭 通向测重装置图5恒温箱试验装置43被测干燥器的准备将被测干燥器安装在图4所示的空气循环回路中。干燥器应竖直安装并逆于测试流向，即空气将通过正常的出口接头流人干燥器。把所要的水量加入饱和器。将整个空气循环回路装人保持在773的恒温箱内，运行循环泵至少24 h(此目的是使水均匀地分布于整个干燥器内)。在此项工作前后都应称量试验干燥器，其质量差就是加入水的质量。称量的精度应保证最大误差为加入水量的3。试验前应采取的预防措施：a) 由于一些挥发损失，例如干燥器外表面的水分挥

14、发，都会在计算所加水量时造成误差，所以通常将干燥器在77下预先烘干几小时；5GST 23684-2009b) 由于水气可通过管件接头、密封等处泄漏和渗入干燥器，因此不应把加人饱和器的水量作为加人干燥器的水量。44制冷剂的制备对于本试验中的干燥器，应该使用商业级的无油制冷剂。为了避免充灌时油从大型商用制冷剂钢瓶流人小型供液钢瓶，应当对小型供液钢瓶进行冷却，并充灌气态制冷剂。制冷剂充人供液钢瓶时应至少留出25的容积以容纳蒸气。45 EPD的确定451将阀“B”和“c”连接到加了已知水量的被测干燥器上(见图5)，将被测干燥器竖直安装，出口在顶部，阀门“c”微启，使液体制冷剂从制冷剂供液钢瓶经阀门“B

15、”流过干燥器，将空气从干燥器中排出。当液体制冷剂开始从阀门“c”排出时，关闭阀门“c”和“B”。452立即将被测干燥器安装在图5所示的装置上，开启阀门“A”和“B，并试漏。若阀门“B”和“c”关闭时间过长，会导致液体温度升高，有造成试验干燥器内部压力过高的危险，这种情况应予以避免。注：制冷剂应按生产商规定的方向从供液钢瓶流经干燥器而至针形阀。C”。453稍微开启阀门“c”，使制冷剂以每秒2 mLs5 inLs的速度流动，并保持一夜。454使空气流经干燥装置(图3)以得到干空气，使干空气以约5 mLs的流量流经称量装置，保持足够长的时间，使之达到干燥平衡状态，纳氏瓶质量不变化就表示达到了干燥平衡

16、状态。记录纳氏瓶的质量，在此次和以后称量纳氏瓶质量时要避免直接手持，应使用头部带平软木的夹子，并用软刷子将瓶外面的灰刷净。455关闭阀门“A”、“B”和“c”，拆下制冷剂供液钢瓶，称量并重新装好，将“称量装置”连接在管子的出口端。456将阀门“A”、“B”开足并稍微开启阀门C，使每秒有几个气泡的气体以不超过30 gh的流量通过系统，可用流量计估测这个流量。当最少有200 g制冷剂流过吸收装置后，将所有的阀门关闭。457拆下制冷剂供液钢瓶，称量以确定所用制冷剂的质量。由于阀门“A”和“B”之间存留制冷剂，要对制冷剂质量进行修正。拆下称量装置并用约5 mLs的干空气吹净，直到质量不变为止。称出称量

17、装置的质量以确定所吸收的水量。458 将五氧化二磷干燥装置吸收的水质量除以通过装置的制冷剂质量，按下式计算出制冷剂的EPD：EPD 互氢垡三壁逝夔阻笪查量 制冷剂质量459对于按上述方法确定的EPD，被测干燥器的含水量即为所加人的水量(见43)。4510在确定其他EPD下的含水量时，应重复测定EPD(见45)多次，但要用不同量的水加入试验干燥器(见43)。在含水量一EPD图表中这些结果点可以构成一条光滑髓线，并可用于确定任何规定EPD下的含水量。46平衡验证在由干燥器、制冷剂和水组成的系统中是否达到平衡或发生了化学反应，应通过下述流程来验证。在流程45结束后，将图5所示的配有的具有较高含水量的

18、干燥器的装置，在52下放置两周，然后再重复流程45。如新测得的EPD与原测定值相差210“或10以内，则证明已达到平衡。如得不到如上结果，应重复上述过程。如EPD有持续和显著的增加则表明干燥器已发生化学反应，并可作为干燥器报废的根据。附录A(资料性附录)标准测试工况A1 对液管干燥器进行测试的标准测试工况如表A1所示。衰A1标准测试工况GBT 23684-2009标准测试工况制冷剂 标准温度 EPD lO-624 60R2252 6024 50R-134a52 5024 50R-245fa52 5024 50R-404A52 5024 50R-407C52 5024 50R一410A52 5024 50R-507A52 50制冷剂流量应在69 kPa的额定压降下测试。注：本表中所有数据来源于ARI 710-86标准。GBT 23684-2009参考文献1 ARI Standard 71086，Liquid-Line Driers，Air_conditioning and Refrigeration Institute，Arlington，VA，1986