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1、蒸发器供液量的自动调节 制冷与低温技术原理制冷与低温技术原理 制冷与低温技术原理制冷与低温技术原理 蒸发器供液量的自动调节 压缩机和各种换热设备除外,制冷循环中还需要专门的膨胀机构。 其作用为: 1.节流; 2.控制流量(蒸发器供液量)。 膨胀机构 热力膨胀阀 电子膨胀阀 毛细管与浮球阀 1 2 3 热力膨胀阀 它在制冷装置中的作用主要包括: 1)使高压常温的制冷剂液体在经热力膨胀阀时节流降压, 变为低压低温的制冷剂湿蒸汽, 进入蒸发器,在蒸发器内蒸发吸热 ,从而达到制冷降温的目的; 2)按照感温包感受到的蒸发器出口制冷剂蒸汽过热度的变 化,来改变膨胀阀的开启度,自动调整流入蒸发器的制冷剂流量
2、, 使制冷剂流量始终与蒸发器的热负荷相匹配; 3)通过热力膨胀阀的控制,使蒸发器出口的制冷剂蒸汽保 持一定的过热度,这样即能保证蒸发器传热面积的充分利用,又可 以防止压缩机出现液击冲缸现象。 迄今为止,热力膨胀阀仍是压缩式制冷装 置中蒸发器制冷剂流量控制的主要元件。 热力膨胀阀 应用:氟利昂制冷系统 热热力膨胀阀胀阀 内平衡热热力膨胀阀胀阀 外平衡热热力膨胀阀胀阀 优点:可以控制蒸发器出口的过热度 内平衡式热力膨胀阀 p1 p3 p0 p1=p0+p3 热力膨胀阀静特性 特性曲线反映了阀开度随蒸发器出 口过热度变化的规律。 从静特性曲线可以看出:热力膨胀 阀大体上属于比例型流量调节器,即在 标
3、称容量范围内,按蒸发器出口的过热 度与预设静态过热度的偏差成比例地调 节供应量。 感温包的充注 感温包内工质的充注形式有多种,包括同种液体充注、交叉充 注、气体充注和吸附充注等。 同种液体充注 交叉充注 气体充注 吸附充注 充注液体与制冷剂相同。蒸发温度越高,过热度越 小;蒸发温度无限制,可能导致压缩机超负荷。 充注与制冷剂不同的液态工质。在不同蒸发温度条 件下,热力膨胀阀的过热度几乎不变。 充注与制冷剂相同的限量工质。在控制供液量同时 还能控制蒸发压力,避免压缩机超负荷。 充注吸附剂和吸附气体,常用CO2。膨胀阀对过热 度变化的反应较慢。 感温包的充注特性 优点: 在控制供液量同时还能 控制
4、蒸发压力,避免压 缩机超负荷。 外平衡式热力膨胀阀 p1 p3 p0 p2 P1=p0+p3 p3=p1-p0 P3真正反映出口过热度tr=t1-t0 热电膨胀阀 热力膨胀阀的不足之处 : (1) 讯号反馈滞后 (2) 控制精度低 (3) 调节范围有限 热电式膨胀阀利用被调节参数产生的电信号,控制施加于膨胀阀上的电压或电流 ,进而控制阀针的运动,以达到调节目的。 热电膨胀阀流量调节系统 过热度型号的检测方法: (1) 一只压力传感器、一只温度传感器 ,如图a (2) 两只温度传感器 ,如图b 热电膨胀阀的种类 目前已开发的热电膨胀阀,按阀执行器的驱动方式可分为三类 : (1)热动式膨胀阀 (2
5、)电磁式膨胀阀 (3)电动式膨胀阀 直动型 减速型 热动式膨胀阀 利用阀头电 加热产生的 热力提供阀杆运动的驱动 力。调节器根据检测过热 度 信号与设定值之间的偏差量变 化,按给定的调节规 律向阀 头电加热原件输出不同脉宽 的电脉冲信号,调节热 力的 变化,从而改变阀的开度。 右图为Danfoss公司制造的TQ 热动式膨胀阀的结构。 电磁式膨胀阀 电磁式膨胀阀结 构及阀的流量特性如下图: 优点:结构简单 、动作响应快、但需要持续供电。 电动式膨胀阀 用电动机驱动,目前多采用四相永磁式步进电动 机驱动,有直动型和减速型两种。 下图为直动型结构及流量特征: 特点:开度正比于步进电动 机的脉冲数,调
6、节 速度慢。 热电膨胀阀 与热热力膨胀阀胀阀 相比,电电子膨胀阀胀阀 具有如下优优点: (1)流量调节不受冷凝压力变化的影响; (2)对膨胀阀前制冷剂液体过冷度的变化具有补偿作用; (3)执行动作迅速、准确,能够及时调节 供液量,同时也能避免出现调节 震荡; (4)能够将蒸发器出口过热度控制到最小,从而最大限度地提高蒸发器传热面积的 利用率,最大限度地发挥装置的制冷能力; (5)在制冷装置整个运行温度范围,可以有相同的过热度设定值; (6)可以根据制冷装置实际运行特点决定调节器控制算法,便于通过控制器编程, 引入先进控制方法。 毛细管与浮球阀 毛细管常用于家用制冷装置,如冰箱、干燥器、空调器和 小型制冷机组,它是一种便宜有效无磨损的节流机构。 由于直径小,通路容易被阻塞,通常在毛细管的前面安装 性能良好的过滤器。此外,应保证流经毛细管的制冷剂不带水 ,为此,常将干燥剂填入过滤器,组成干燥过滤器。 毛细管长度、内径的参考计算公式: 毛细管与浮球阀 毛细管与浮球阀 浮球调节阀是根据液位变化自动调节供液量的比 例型调节阀,有高压浮球调节阀和低压浮球调节阀之 分,低压球调节阀用于满液式制冷系统。 浮球阀阀 低压压浮球阀阀 高压压浮球阀阀 毛细管与浮球阀 毛细管与浮球阀 蒸发器供液量的自动调节 Thank you !