制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)

1、第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 節(jié)流機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)必不可少的部件，而且其容量必須與其他主件相匹配。節(jié)流機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)必不可少的部件，而且其容量必須與其他主件相匹配。節(jié)流機(jī)構(gòu)的主要功能：節(jié)流機(jī)構(gòu)的主要功能： (1) 對(duì)高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓、降溫達(dá)到制冷的目的。對(duì)高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓、降溫達(dá)到制冷的目的。 (2)調(diào)整制冷劑的流量，適應(yīng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷變化，使制冷裝置穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)整制冷劑的流量，適應(yīng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷變化，使制冷裝置穩(wěn)定運(yùn)行。 基本要求基本要求: (1) 熟悉節(jié)流機(jī)構(gòu)在制冷系統(tǒng)中的功能。熟悉節(jié)流機(jī)構(gòu)在制冷系統(tǒng)中的功能。 (2) 了解浮球調(diào)節(jié)閥的工作原理及其使用場(chǎng)

2、合。了解浮球調(diào)節(jié)閥的工作原理及其使用場(chǎng)合。 (3) 掌握熱力膨脹閥的種類、工作原理及其使用場(chǎng)合。掌握熱力膨脹閥的種類、工作原理及其使用場(chǎng)合。 (4) 了解熱力膨脹閥的安裝和調(diào)節(jié)性能。了解熱力膨脹閥的安裝和調(diào)節(jié)性能。 (5) 掌握毛細(xì)管節(jié)流機(jī)構(gòu)的特性及其對(duì)制冷系統(tǒng)的要求。掌握毛細(xì)管節(jié)流機(jī)構(gòu)的特性及其對(duì)制冷系統(tǒng)的要求。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 手動(dòng)和浮球調(diào)節(jié)閥手動(dòng)和浮球調(diào)節(jié)閥 一、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥一、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 外形與普通截止閥相似，其內(nèi)部的閥孔較小，閥芯呈錐形或外形與普通截止閥相似，其內(nèi)部的閥孔較小，閥芯呈錐形或V形，閥桿采用形，閥桿采用細(xì)牙螺紋。以保證閥門的開啟

3、度緩慢地增大或關(guān)閉。細(xì)牙螺紋。以保證閥門的開啟度緩慢地增大或關(guān)閉。 手動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用較少，僅在一些試驗(yàn)裝置上采用，或者與浮球調(diào)節(jié)閥配套使手動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用較少，僅在一些試驗(yàn)裝置上采用，或者與浮球調(diào)節(jié)閥配套使用，作輔助的用，作輔助的節(jié)流節(jié)流裝置使用裝置使用 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 手動(dòng)和浮球調(diào)節(jié)閥手動(dòng)和浮球調(diào)節(jié)閥 二、浮球調(diào)節(jié)閥二、浮球調(diào)節(jié)閥 浮球調(diào)節(jié)閥主要用在氨制冷系統(tǒng)中浮球調(diào)節(jié)閥主要用在氨制冷系統(tǒng)中 。 工作原理：工作原理：當(dāng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷增大時(shí)，制冷劑的蒸發(fā)量增加，液位下降，浮當(dāng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷增大時(shí)，制冷劑的蒸發(fā)量增加，液位下降，浮球下沉并驅(qū)動(dòng)杠桿使閥針開啟

4、或開大，高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)流后直接從出液球下沉并驅(qū)動(dòng)杠桿使閥針開啟或開大，高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)流后直接從出液管進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)液位達(dá)到規(guī)定高度時(shí)，浮球驅(qū)動(dòng)杠桿使閥針關(guān)小或完全關(guān)閉閥管進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)液位達(dá)到規(guī)定高度時(shí)，浮球驅(qū)動(dòng)杠桿使閥針關(guān)小或完全關(guān)閉閥孔，減少或完全停止制冷劑供給?？祝瑴p少或完全停止制冷劑供給。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 熱力膨脹閥廣泛在氟利昂制冷系統(tǒng)中使用。熱力膨脹閥廣泛在氟利昂制冷系統(tǒng)中使用。 熱力膨脹閥是以發(fā)信器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器三

5、位一體組成的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入熱力膨脹閥是以發(fā)信器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器三位一體組成的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的氟利昂流量。蒸發(fā)器的氟利昂流量。 根據(jù)接受信號(hào)的不同熱力膨脹閥分為：內(nèi)平衡和外平衡兩種形式根據(jù)接受信號(hào)的不同熱力膨脹閥分為：內(nèi)平衡和外平衡兩種形式 。第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理 膨脹閥其膜片上有三個(gè)作用力：膨脹閥其膜片上有三個(gè)作用力： P為感溫包內(nèi)工質(zhì)的氣體壓力，作用在膜片的上部；為感溫包內(nèi)工質(zhì)的氣體壓力，作用在膜片的上部； P0為制冷劑蒸發(fā)壓力為制

6、冷劑蒸發(fā)壓力(即制冷劑節(jié)流后的壓力即制冷劑節(jié)流后的壓力)，作用于膜片的下部；，作用于膜片的下部； W為彈簧的等效壓縮力，通過頂針也作用于膜片下部。彈簧力能進(jìn)行調(diào)節(jié)，其為彈簧的等效壓縮力，通過頂針也作用于膜片下部。彈簧力能進(jìn)行調(diào)節(jié)，其大小能保證制冷劑在蒸發(fā)器的出口處具有一定的過熱溫度。大小能保證制冷劑在蒸發(fā)器的出口處具有一定的過熱溫度。 膨脹閥保持一定開度穩(wěn)定工作時(shí)，作用在膜片上、下部的三個(gè)力平膨脹閥保持一定開度穩(wěn)定工作時(shí)，作用在膜片上、下部的三個(gè)力平 衡，衡，P = P0 + W第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理

7、一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理 制冷劑由制冷劑由A點(diǎn)流至點(diǎn)流至B點(diǎn)時(shí)，液態(tài)制冷劑全部蒸發(fā)為氣體，點(diǎn)時(shí)，液態(tài)制冷劑全部蒸發(fā)為氣體，A點(diǎn)點(diǎn)蒸發(fā)溫度為蒸發(fā)溫度為5(R22 P0=0584MPa)，若忽略蒸發(fā)器中阻力，則，若忽略蒸發(fā)器中阻力，則B溫度也為溫度也為5。 從從B點(diǎn)流至點(diǎn)流至C點(diǎn)時(shí)，制冷劑蒸氣吸熱溫度上升，若點(diǎn)時(shí)，制冷劑蒸氣吸熱溫度上升，若C點(diǎn)溫度為點(diǎn)溫度為10，則感溫包內(nèi)，則感溫包內(nèi)R22工質(zhì)的工質(zhì)的溫度也為溫度也為10，其飽和壓力，其飽和壓力P = 0680MPa。 蒸發(fā)器的過熱度：蒸發(fā)器的過熱度：t = 105 = 5。彈簧等效壓縮力。彈簧等效壓縮力W為為5過熱度的壓力，即過熱度的壓

8、力，即W = 0096MPa。 此時(shí)膨脹閥膜片上、下部壓力相等，且保持一定開啟度，制冷系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。此時(shí)膨脹閥膜片上、下部壓力相等，且保持一定開啟度，制冷系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。 當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷減少時(shí)，制冷劑至當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷減少時(shí)，制冷劑至B才全部蒸發(fā)，才全部蒸發(fā)，C點(diǎn)過熱溫度小于點(diǎn)過熱溫度小于10，感溫包工質(zhì)壓，感溫包工質(zhì)壓力力P下降，膜片下部的作用力大于上部作用力，閥針向關(guān)閉方向動(dòng)作，蒸發(fā)壓力下降，膜片下部的作用力大于上部作用力，閥針向關(guān)閉方向動(dòng)作，蒸發(fā)壓力P0降低，降低，制冷制冷劑流量減少，劑流量減少，C點(diǎn)溫度逐步升高，膨脹閥在新的平衡點(diǎn)工作。點(diǎn)溫度逐步升高，膨脹閥在新的平衡點(diǎn)工作。 相反，當(dāng)蒸發(fā)

9、器熱負(fù)荷增相反，當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增加時(shí)，閥針向開啟方向動(dòng)作，加時(shí)，閥針向開啟方向動(dòng)作，P0提高，制冷劑流量增加。提高，制冷劑流量增加。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理一、內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理 由熱力膨脹閥的特性曲線可知，由熱力膨脹閥的特性曲線可知，通過膨脹閥的制冷劑流量通過膨脹閥的制冷劑流量Mr隨蒸發(fā)隨蒸發(fā)器出口制冷劑蒸氣過熱度的增加而增器出口制冷劑蒸氣過熱度的增加而增加。加。 靜止過熱度靜止過熱度t ta a 它是膨脹它是膨脹閥閥針由靜止開始動(dòng)作時(shí)的過熱度。閥閥針由靜止開始動(dòng)作時(shí)的過熱度。 梯度過熱度

10、梯度過熱度t tb b 它是閥針?biāo)情y針從開始開啟到最大開啟位置所需要的從開始開啟到最大開啟位置所需要的過熱度。過熱度。 當(dāng)過熱度達(dá)到當(dāng)過熱度達(dá)到t tc c時(shí)，閥孔開足，時(shí)，閥孔開足，膨脹閥其流量達(dá)到最大值。但由于制膨脹閥其流量達(dá)到最大值。但由于制冷劑流出蒸發(fā)器的過熱度太大，影響冷劑流出蒸發(fā)器的過熱度太大，影響蒸發(fā)器的傳熱效果，蒸發(fā)器的傳熱效果， 選用熱力膨脹閥時(shí)，在保證制冷選用熱力膨脹閥時(shí)，在保證制冷劑循環(huán)量劑循環(huán)量( (或制冷量或制冷量) )的前提下，蒸發(fā)的前提下，蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度應(yīng)在器出口制冷劑的過熱度應(yīng)在a a，b b兩點(diǎn)兩點(diǎn)之間。之間。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑

11、的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 二、外平衡式熱力膨脹閥工作原理二、外平衡式熱力膨脹閥工作原理 外平衡式熱力膨脹閥外平衡式熱力膨脹閥與與內(nèi)平衡式熱力膨脹閥內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的主要區(qū)別在于的主要區(qū)別在于增加了一根外接平衡管，分別與閥體上及蒸發(fā)器的出口管路連接。增加了一根外接平衡管，分別與閥體上及蒸發(fā)器的出口管路連接。 膨脹閥膜片下部作用的是蒸發(fā)器出口壓力膨脹閥膜片下部作用的是蒸發(fā)器出口壓力P0。當(dāng)蒸發(fā)器的。當(dāng)蒸發(fā)器的阻力較大時(shí)，即阻力較大時(shí)，即P0 P0 ?？墒怪评鋭┝髁磕艿玫捷^好的調(diào)節(jié)效?？墒怪评鋭┝髁磕艿玫捷^好的調(diào)節(jié)效果。果。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第

12、二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 二、外平衡式熱力膨脹閥工作原理二、外平衡式熱力膨脹閥工作原理 R22蒸發(fā)器的進(jìn)、出口阻力為蒸發(fā)器的進(jìn)、出口阻力為0086MPa。蒸發(fā)器進(jìn)口處蒸發(fā)器進(jìn)口處A點(diǎn)：點(diǎn)： t0= 5， P0=0584MPa，蒸發(fā)器出口處蒸發(fā)器出口處B點(diǎn)：點(diǎn)： P0= 05840086 = 0498MPa； t0= 0。若制冷劑在出口處仍保持若制冷劑在出口處仍保持5過熱度，則感溫包內(nèi)工質(zhì)溫度為過熱度，則感溫包內(nèi)工質(zhì)溫度為50 = 5。即膜片上部壓力即膜片上部壓力 P = 0584MPa，若彈簧等效壓縮力若彈簧等效壓縮力W = 0086MPa，則膜片上、下兩側(cè)作用力相等，則膜片上、下兩側(cè)

13、作用力相等 P = P0+ W， 外平衡熱力膨脹閥正常工作。外平衡熱力膨脹閥正常工作。 若系統(tǒng)安裝內(nèi)平衡熱力膨脹閥，則若系統(tǒng)安裝內(nèi)平衡熱力膨脹閥，則 ： P0 +W = 0584+0086 = 0670 MPa 為使閥孔有一定開度，膜片上部需有為使閥孔有一定開度，膜片上部需有0670MPa的壓力（飽和溫度超過的壓力（飽和溫度超過9），），蒸發(fā)器出口處必須保持蒸發(fā)器出口處必須保持9以上的過熱度。以上的過熱度。過高的過熱度將影響蒸發(fā)器的傳熱效果。過高的過熱度將影響蒸發(fā)器的傳熱效果。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 熱力膨脹閥熱力膨脹閥 三、熱力膨脹閥的安裝三、熱力膨脹

14、閥的安裝 1熱力膨脹閥閥體的安裝熱力膨脹閥閥體的安裝 位置應(yīng)盡量靠近蒸發(fā)器，同時(shí)應(yīng)考慮其調(diào)節(jié)和拆修的方便。在膨脹位置應(yīng)盡量靠近蒸發(fā)器，同時(shí)應(yīng)考慮其調(diào)節(jié)和拆修的方便。在膨脹閥上應(yīng)裝設(shè)過濾器，防止膨脹閥堵塞。閥上應(yīng)裝設(shè)過濾器，防止膨脹閥堵塞。 2 2感溫包的安裝感溫包的安裝 裝在回?zé)崞鞯奈鼩夤苌?。裝在回?zé)崞鞯奈鼩夤苌稀?它與吸氣管的接觸部分應(yīng)該平直、清潔，有良好它與吸氣管的接觸部分應(yīng)該平直、清潔，有良好的傳熱。并用綁帶扎緊，外加不吸潮的絕熱材料隔熱。的傳熱。并用綁帶扎緊，外加不吸潮的絕熱材料隔熱。 感溫包應(yīng)裝在：不易積液的吸氣管上；當(dāng)吸氣管直徑小于感溫包應(yīng)裝在：不易積液的吸氣管上；當(dāng)吸氣管直徑小于

15、22m時(shí)，裝在吸氣管上部；吸氣時(shí)，裝在吸氣管上部；吸氣管直徑大于管直徑大于22m時(shí)，裝在吸氣管水平軸線下部約時(shí)，裝在吸氣管水平軸線下部約45 處處 。3外平衡管的安裝外平衡管的安裝 應(yīng)裝在蒸發(fā)器的出口處，而且應(yīng)在感溫包的后面應(yīng)裝在蒸發(fā)器的出口處，而且應(yīng)在感溫包的后面 。第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 4 4熱電膨脹閥熱電膨脹閥 熱電膨脹閥是利用一只暴熱電膨脹閥是利用一只暴露于吸氣管制冷劑蒸氣中的熱露于吸氣管制冷劑蒸氣中的熱敏電阻進(jìn)行制冷量控制的調(diào)節(jié)敏電阻進(jìn)行制冷量控制的調(diào)節(jié)閥。閥。 當(dāng)蒸發(fā)器出口處的制冷劑當(dāng)蒸發(fā)器出口處的制冷劑過熱度增加時(shí)，熱敏電阻的電過熱度增加時(shí)，熱敏電阻的電

16、阻值降低，外電路通過膨脹閥阻值降低，外電路通過膨脹閥內(nèi)雙金屬控制器的電流增大，內(nèi)雙金屬控制器的電流增大，使閥孔開啟或開大。反之，閥使閥孔開啟或開大。反之，閥孔就關(guān)小或關(guān)閉?？拙完P(guān)小或關(guān)閉。 熱敏電阻可根據(jù)所需控制的熱敏電阻可根據(jù)所需控制的過熱度要求進(jìn)行更換。熱電膨過熱度要求進(jìn)行更換。熱電膨脹閥可以在高精度的范圍內(nèi)控脹閥可以在高精度的范圍內(nèi)控制制冷劑流量，特別適用于熱制制冷劑流量，特別適用于熱泵裝置。泵裝置。第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) 毛細(xì)管毛細(xì)管 毛細(xì)管是最簡(jiǎn)單的節(jié)流機(jī)構(gòu)。其材料是內(nèi)徑為毛細(xì)管是最簡(jiǎn)單的節(jié)流機(jī)構(gòu)。其材料是內(nèi)徑為0525mm，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為055

17、m的紫銅管。的紫銅管。 毛細(xì)管在家用電冰箱，窗式空調(diào)器，中、小型空調(diào)機(jī)以及去濕機(jī)中已廣泛使用。毛細(xì)管在家用電冰箱，窗式空調(diào)器，中、小型空調(diào)機(jī)以及去濕機(jī)中已廣泛使用。 制冷劑在管內(nèi)的節(jié)流過程制冷劑在管內(nèi)的節(jié)流過程 ： (1) 12過程是過冷液體的節(jié)流。過程中，壓力由過程是過冷液體的節(jié)流。過程中，壓力由P1降至降至P2，溫度保持不變，溫度保持不變 (即即t1 = t 2)。 (2) 23過程是氣、液兩相的飽和濕蒸氣節(jié)流過程。過程中，壓降率增大，溫度明顯下降，毛細(xì)過程是氣、液兩相的飽和濕蒸氣節(jié)流過程。過程中，壓降率增大，溫度明顯下降，毛細(xì)管出口段出現(xiàn)低溫管出口段出現(xiàn)低溫(結(jié)露或結(jié)霜結(jié)露或結(jié)霜)。 (

18、3) 虛線虛線34過程為濕蒸氣在蒸發(fā)器中的降壓過程。若出口壓力過程為濕蒸氣在蒸發(fā)器中的降壓過程。若出口壓力P3達(dá)到其臨界壓力達(dá)到其臨界壓力Pc ，則出口，則出口壓力不再因蒸發(fā)壓力壓力不再因蒸發(fā)壓力P0的降低而降低。的降低而降低。 毛細(xì)管的供液能力主要取決于：結(jié)構(gòu)參數(shù)毛細(xì)管的供液能力主要取決于：結(jié)構(gòu)參數(shù)(內(nèi)徑、長(zhǎng)度內(nèi)徑、長(zhǎng)度)和制冷劑進(jìn)口的狀態(tài)參數(shù)和制冷劑進(jìn)口的狀態(tài)參數(shù)(壓力和溫度壓力和溫度)，而與出口狀態(tài)基本無關(guān)。而與出口狀態(tài)基本無關(guān)。 第五章第五章 制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷劑的節(jié)流機(jī)構(gòu) 第三節(jié)第三節(jié) 毛細(xì)管毛細(xì)管毛細(xì)管在使用過程中應(yīng)注意以下問題：毛細(xì)管在使用過程中應(yīng)注意以下問題： (1) 由于制

19、冷劑通過量的調(diào)節(jié)性能較差，僅適用于運(yùn)行工況比較穩(wěn)定的制冷裝置。由于制冷劑通過量的調(diào)節(jié)性能較差，僅適用于運(yùn)行工況比較穩(wěn)定的制冷裝置。 (2) 使用毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)要求制冷劑充加量準(zhǔn)確。使用毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)要求制冷劑充加量準(zhǔn)確。 制冷劑充加量過多，會(huì)使冷凝壓力和毛細(xì)管進(jìn)口壓力升高。壓縮機(jī)停機(jī)后，會(huì)制冷劑充加量過多，會(huì)使冷凝壓力和毛細(xì)管進(jìn)口壓力升高。壓縮機(jī)停機(jī)后，會(huì)使蒸發(fā)器中積液過多。使蒸發(fā)器中積液過多。 為了防止產(chǎn)生液擊，在采毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)中，通常不裝設(shè)貯液器。為了防止產(chǎn)生液擊，在采毛細(xì)管節(jié)流的制冷系統(tǒng)中，通常不裝設(shè)貯液器。 若制冷劑充加量過少，有可能在毛細(xì)管進(jìn)口處已形成氣、液兩相濕蒸氣。若制冷劑充加量過少，有可能在毛細(xì)管進(jìn)口處已形成