如图 1-1 所示,冷水机组主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀及辅助设备等 组成。

图 1-1 制冷系统基本原理图

压缩机是制冷系统的“心脏”，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过 电机运转对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供 动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环；膨胀阀起节流降压的 作用，经冷凝器冷凝后的高压制冷剂液体经过节流阀时，因受阻而使压力下降，导 致部分制冷剂液体气化，同时吸收气化潜热，其本身温度也相应降低，成为低温低 压的湿蒸汽，然后进入蒸发器；蒸发器用于输出冷量，制冷剂在其中吸收被冷却物质的热量；冷凝器用于输出热量，从蒸发器中吸收的热量以及压缩机所消耗的功均 转换成热量在冷凝器中被带走。综合各个部件的优缺点，然后设计一个冷水机性能 试验台，通过测试各个工况下冷水机组的性能的变化，对提高冷水机组的制造、设 计水平和制冷技术的发展具有深远的意义。

1。2 国内研究现状及存在的问题

目前，我国对冷水机组性能测试已具有很高的水平，逐渐向低能耗、高效率的 试验台设计方向发展。根据 GB/T 10870—2014《蒸汽压缩循环冷水机组性能试验方 法》，国内测试冷水机组采用液体载冷剂法、热平衡法和制冷剂液体流量计法，测 试方法是主、辅侧校核试验，方法科学合理，而且测量的精度要求很高。在冷水机 组性能测试时，一般选用与冷水机组制冷量相匹配的测试系统，这种方法有很多局 限性，例如：不能满足多种制冷量的冷水机组的性能测试，而且设备和材料消耗也 很大，占用了更多的空间。为响应国家“十二五”提出的节能减排政策，在设计测 试系统时，保证系统测试要求的情况下，深入研究设计更加节能的性能试验台[3]。 1。3 主要研究内容

本论文的目标是设计每小时制冷量为 10 万大卡（116kW）的冷水机组性能试验 台，主要内容有：查阅相关资料，了解国内外水冷冷水机组技术现状及前景，在对 冷水机组性能试验方法熟悉之后，设计外部工况、测控系统，完成试验台的设计。 最后，画出整个试验台系统的原理图。

1。4 本章小结

本章主要介绍了冷水机组性能试验台的发展现状、研究的背景意义，并明确了 设计的目标，包括试验台方案设计、试验系统热工计算、冷却（冻）水系统设计和 设备选型、测控方案设计。通过完成这些设计工作，能够对冷水机组性能测试原理 有更深入的了解，并具有一定的教学意义。

第二章 试验台原理和方案设计

2。1 试验原理与方法

2。1。1 试验内容

GB/T 10870—2014 规定了《蒸汽压缩循环冷水机组性能试验方法》的主要性能 参数的术语和定义、试验规定、试验方法、试验偏差、总输入功率、性能系数的评 定等。机组的性能测试主要包括以下两个方面：

（1）总输入功率：在规定的制冷能力试验条件下，机组运行时所消耗的总输入 功率，包括压缩机、油泵电动机等的输入功率。

（2）制冷性能系数：在规定的制冷能力条件下，机组净制冷量与制冷总输入功 率之比。

2。1。2 试验方法

冷水机组性能的主要试验方法是在蒸发器侧采用液体载冷剂法，本试验台使用 水作为载冷剂，通过水将蒸发器所产生的冷量输送到水箱，水箱中的电加热器对水 进行加热将冷量平衡。

冷水机组性能的校核方法是热平衡法、制冷剂液体流量计法。热平衡法与液体 载冷剂法类似，区别在于热平衡法针对冷水机组冷凝器侧，试验时，两种方法配合 使用。制冷剂液体流量计法只是针对压缩机而言，通过测量压缩机与制冷剂的换热 量也可以进行制冷性能校核。