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1、课程制冷技术与设备第4章 节流机构检 查 签 字授课时数2授课方法实物讲解教 具多媒体授课时间3月16日授课班级空调0815、0816、0817教学目的掌握热力膨胀阀的作用、工作原理、结构形式及其应用；了解热力膨胀阀的选择依据和安装注意事项。教学重点和 难 点热力膨胀阀复习提问见第4章课堂练习题教 学 内 容、 方 法 和 过 程附 记第4章 节流机构节流机构作用4.1 热力膨胀阀4.1.1 作用4.1.2 热力膨胀阀的结构形式1内平衡式2外平衡式4.1.3 热力膨胀阀的选择与安装第4章 节流机构节流机构作用:一、降压节流；二、调节进入蒸发器制冷剂的流量。在节流降压时，制冷剂通过节流阀孔即会沸
2、腾膨胀而成为湿蒸气，所以又称节流膨胀。常见的节流机构有热力膨胀阀、手动节流阀、浮球阀、热电膨胀阀、电子膨胀阀和不具备调节功能的毛细管等。4.1 热力膨胀阀4.1.1 作用自动调节进入蒸发器的制冷剂流量，同时使制冷剂液体节流减压。热力膨胀阀用感温包（内充与系统相同的制冷剂或其它易挥发的物质）来感受蒸发器出口蒸汽过热度的大小，自动调节阀芯的开启度，控制制冷剂流量。4.1.2 热力膨胀阀的结构形式1内平衡式内平衡式热力膨胀阀在工作时，若忽略制冷剂在蒸发器内的流动阻力，则蒸发过热AB（饱和蒸汽）C（从ABC压力不变为P0）设温包内的压力为PS，蒸发压力P0，弹簧力为Pf，当阀门处于某一平衡位置时PSP
3、0PftcPSPSP0Pf膜片下压（克服弹力）阀口开启度增大（开启度与压力PS成正比）2外平衡式为什么要采用外平衡式？ 制冷剂在蒸发器内压力降过大时以R22为例，蒸发温度t0=-10，假设tc=-7(过热度为3)时，PA= PB= PC= P0354.3kPa，PSP0Pf如果 PA PB =25.7kPa（相当于降低2的饱和压力差），这时如tA=-10，则tB=-12，若过热度仍为3，则tC=-9-7，感温包温度太低，则压力太低，不能打开阀门。想打开阀门，须增加过热度到5以上（使C点的温度达到-7）。蒸发器内的过热为有害过热。因此，用外平衡式来克服这一缺点。它与内平衡式的主要区别在于膜片与阀
4、的进、出处用隔板隔开，在膜片与隔板之间引一根平衡管接到蒸发器的出口处。使D点的压力等于C点的压力。D点的压力降低了，C点的温度可以低一些，即使同样的过热度下，也能打开热力膨胀阀。采用外平衡式热力膨胀阀，虽然克服内平衡的缺点，但由于它加工制造和安装都比较复杂，因此当制冷剂流经蒸发器的压力不大时，还采用内平衡式为宜。4.1.3热力膨胀阀的选择与安装热力膨胀阀是制冷系统中四大部件之一，在系统中负责把制冷剂从冷凝压力降至蒸发压力，并按比例控制制冷剂的流量。一个系统中热力膨胀阀的好坏会直接影响整个系统的运行性能，所以选择合适的热力膨胀阀，对空调系统的运行寿命、制冷效果，运行成本具有重要的意义。 一、热力
5、膨胀阀选择的目的 热力膨胀阀的选配对整个系统的性能发挥起着重要的作用,正确的选择热力膨胀阀将使蒸发器最大限度地加以利用,并使蒸发器始终和热负荷匹配。二、热力膨胀阀与系统不匹配时的现象 热力膨胀阀与系统不匹配时，会使系统的制冷剂流量时多时少，导致热力膨胀阀的制冷量时大时小。当制冷量过小时，会使蒸发器供液不足，产生过大热度，对系统性能会造成不利的影响；当制冷量过大时，会引起震荡，间歇性的使蒸发器供液过量，导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动，甚至有液态制冷剂进入压缩机,引起液击(湿冲程)现象。 三、热力膨胀阀选择的依据 热力膨胀阀的选择根据制冷系统的制冷剂种类、蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小来进行
6、。1、热力膨胀阀选择方法及一般步骤如下： 1) 确定系统的制冷剂型号。 2) 确定蒸发器的蒸发温度,冷凝温度及制冷量。 3) 热力膨胀阀进出口的压力差。2、热力膨胀阀选择举例 有一台蒸发盘管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为8，冷凝温度为50，选择什么型号的热力膨胀阀（以丹佛斯公司产品为例）。 首先确定膨胀阀进出口两端的压力差P 。 公式中： P k 为冷凝压力。 P 0 为蒸发压力。 1 P 为供液铜管的压力降。 2 P 为分液器和分液毛细管的压力降。 P k （冷凝压力），P0（蒸发压力）由所给的已知参数可在焓湿图中查得。 P k =
7、17.5 5 10 P a ，P0=6.5 5 10 P a 而供液铜管的压力降，由于所用的盘管选型软件，在所计算的数据中已有了供液管的压力降。故已知1 P =0.0031 5 10 Pa。再分液器分液铜管的压力降取经验值2 P =1 5 10 Pa 。 当制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为8，冷凝温度为50， 1 P 为10bar，选择型号为TDEZ26 热力膨胀阀（以丹佛斯公司产品为例）。 制冷量（KW） R407C 蒸发温度+15 蒸发温度+10 膨胀阀两端压力降P（巴）型号和名义制冷量。 安装n 阀体应尽量接近蒸发器，以及调节和拆修都比较方便的部位；n 阀体应垂直安装，
8、其位置高于感温包的位置；n 膨胀阀前应装过滤器；n 感温包安装在蒸发器出口吸气管道水平部分，并且要用没有吸湿性的材料充分隔热；课程制冷技术与设备第4章 节流机构检 查 签 字授课时数3授课方法现场教学教 具多媒体授课时间3月18日授课班级空调0815、0816、0817教学目的掌握毛细管的工作特点掌握热泵型分体空调两个毛细管的使用情况了解电子膨胀阀和手动节流阀；教学重点和 难 点热泵型分体空调不同工况下的流程图复习提问见第4章课堂练习题教 学 内 容、 方 法 和 过 程附 记第4章 节流机构4.2 毛细管4.2.1结构4.2.2 工作原理4.2.3 毛细管的工作特点4.3 电子膨胀阀4.4
9、手动节流阀第4章小结及课堂练习4.2 毛细管4.2.1结构毛细管常用于电冰箱，家用空调器等小型制冷系统中，其管径一般为0.62.5mm，长度在0.55.0系统中。流体流过毛细管时要克服管子的阻力，管径越小、长度越长，则产生的压力降越大，而流量越小。4.2.2 工作原理高压液体进入细长的毛细管后，其压力逐步降低，当流出毛细管时，其压力就等于蒸发压力。当毛细管进口状态（压力与过冷度）与蒸发压力确定后，对某尺寸（一定的直径和长度）的毛细管来说，流过制冷剂量是一定的。4.2.3 毛细管的工作特点1优点（1）制作简单，成本低廉（只相当于热力膨胀阀的1/501/100）；（2）没有运动部件，工作可靠；（3
10、）压缩机停机后，系统的高低压力迅速平衡，从而使压缩机在下次启动很容易。2缺点（1）调节性能差，不能随着制冷装置热负荷的变化而自动调节流通截面。（2）制冷量小。4.2.3 VRV空调不同工况下的流程图室内机A空气热交换器空气热交换器电子膨胀阀毛细管、单向阀储液器SV1压缩机气液分离器油分离器过冷却管室外侧空气热交换器63H263H1-1过滤器室内机BTHO-ATHO-RTH1-RTH1-A四通阀制热运转流程室内机A至下一台室内机空气热交换器空气热交换器电子膨胀阀储液器压缩机气液分离器油分离器过冷却管室外侧空气热交换器63H263H1-1过滤器温度传感器四通阀制冷运转流程毛细管注意毛细管的处理方法
11、，和单向阀配合使用，制热时多一根毛细管。4.3 电子膨胀阀电子膨胀阀的优点是：流量调节范围大；控制精度高；适用于智能控制；能适用于高效率的制冷剂流量的快速变化。电子膨胀阀的结构由检测、控制、执行三部分组成，按驱动方式分类可分为电磁式和电动式。电动式又分为直动型和减速型，步进电机直带阀针的为直动型，步进电机通过齿轮组减速器带阀针的是减速型。电子式膨胀阀为速型，应用在智能控制的变频式空调器中，可以提高变频压缩机的能量效率，实现温度的快速调节，提高系统的季节能效比。电子膨胀阀的开度可以和压缩机的转速相适应，使压缩机输送制冷剂量与阀的供液量匹配，使蒸发器的能力得到最大限度的发挥，实现空调制冷系统的最佳
12、控制。4.4 手动节流阀第4章课堂练习题一、单项选择题：1、毛细管作节流器的优点是（）A、制冷剂流量不随热负荷的变化而变化B、制冷量小C、不易赃赌和冰赌D、压缩机停机后，系统的高低压力能迅速平衡2、毛细管的流量随出口压力的降低而（ ）A增加 B降低C不变 D不一定3、下列节流器中，除了起到节流作用外，还可以自动调节进入蒸发器的制冷剂流量的是（）A、毛细管B、手动节流阀C、浮球阀D、热力膨胀阀4、在采用热力膨胀阀的制冷系统中，当（）时应采用外平衡式。A、过热度太大B、过冷度太大C、蒸发器内压力降太大D、蒸发器内蒸发压力太低二、多项选择题：5、在使用毛细管作节流器时，毛细管的（），则产生的节流效应就越明显。A、管径越大B、管径越小C、长度越长D、长度越短6、热力膨胀阀分（）。A、内调节式B、外调节式C、内平衡式D、外平衡式三、判断题：7、由于外平衡式热力膨胀阀加工制造和安装都比较复杂，因此当制冷剂流经蒸发器的压力损失不大时采用内平衡式为宜。8、电子式膨胀阀一般只应用在智能控制的变频式空调器中。作业题：毛细管作节流器有何优缺点？1
