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        技術指南

        熱力膨脹閥、毛細管、電子膨脹閥,三種重要節流裝置圖文詳解

        2021-11-26 點擊數:941

        節流機構是制冷裝置中的重要部件之一,它的作用是將冷凝器或貯液器中冷凝壓力下的飽和液體(或過冷液體),節流后降至蒸發壓力和蒸發溫度,同時根據負荷的變化,調節進入蒸發器制冷劑的流量。常用的節流裝置有毛細管、熱力膨脹閥、浮球閥等。

        如果節流機構向蒸發器的供液量與蒸發器負荷相比過大,部分制冷劑液體會與氣態制冷劑一起進入壓縮機,引起濕壓縮或液擊事故。

        相反若供液量與蒸發器熱負荷相比太少,則蒸發器部分換熱面積未能充分發揮作用,甚至造成蒸發壓力降低;而且使系統的制冷量減小,制冷系數降低,壓縮機的排氣溫度升高,影響壓縮機的正常潤滑。

        節流機構的作用和工作原理

        當制冷劑流體通過一小孔時,一部分靜壓力轉變為動壓力,流速急劇增大,成為湍流流動,流體發生擾動,摩擦阻力增加,靜壓下降,使流體達到降壓調節流量的目的。


        節流是壓縮式制冷循環不可缺少的四個主要過程之一。

        節流機構的作用有兩點:

        一是對從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進行節流降壓為蒸發壓力

        二是根據系統負荷變化,調整進入蒸發器的制冷劑液體的數量。

        1、熱力膨脹閥

        熱力膨脹閥普遍用于氟利昂制冷系統中,通過感溫機構的作用,隨蒸發器出口處制冷劑的溫度變化而自動變化,達到調節制冷劑供液量的目的。

        大多數熱力膨脹閥在出廠前把過熱度調定在5~6℃,閥的結構保證過熱度再提高2℃時,閥就處于全開位置,與過熱度約為2℃時,膨脹閥將處于關閉狀態??刂七^熱度的調節彈簧,其調節幅度為3~6℃。

        一般說來,熱力膨脹閥調定的過熱度越高,蒸發器的吸熱能力就降低,因為提高過熱度要占去蒸發器尾部相當一部分傳熱面,以便使飽和蒸氣在此得到過熱,這就占據了一部分蒸發器傳熱面積,使制冷劑汽化吸熱的面積相對減少,也就是說蒸發器的表面未能得到充分利用。

        但是,過熱度太低,有可能使制冷劑液體帶入壓縮機,產生液擊的不利現象。因此,過熱度的調節要適當,既能確保有足夠的制冷劑進入蒸發器,又要防止液體制冷劑進入壓縮機。

        熱力式膨脹閥主要由閥體、感溫包和毛細管組成。熱力式膨脹閥按膜片平衡方式不同有內平衡式和外平衡式兩種類型。

        內平衡式熱力膨脹閥

        內平衡式熱力膨脹閥由閥體、推桿、閥座、閥針、彈簧、調節桿、感溫包、聯接管、感應膜片等部件組成。

        外平衡式熱力膨脹閥

        外平衡式熱力膨脹閥在結構上和安裝上與內平衡式的區別是:外平衡式閥膜片下方的空間與閥的出口不連通,而是用一根小直徑的平衡管與蒸發器出口相連,這樣,作用于膜片下方的制冷劑壓力就不是節流后蒸發器進口處的Po,而是蒸發器出口處的壓力Pc,膜片受力平衡時為Pg=Pc+Pw,可見,閥的開啟度不受蒸發器盤管管內流動阻力的影響,從而克服了內平衡式的缺點,外平衡式多用于蒸發器盤管阻力較大的場合。

        通常,把膨脹閥關閉時的蒸汽過熱度稱為關閉過熱度,關閉過熱度也等于閥孔開始開啟時的開啟過熱度。關閉過熱度與彈簧的預緊力有關,其大小可由調節桿調節。

        當彈簧調至最松時的過熱度稱最小關閉過熱度;相反,調至最緊時的過熱度稱為最大關閉過熱度。一般膨脹閥的最小關閉過熱度不大于2℃,最大關閉過熱度不小于8℃。

        外平衡式熱力膨脹閥

        對于內平衡式熱力膨脹閥,作用在膜片下方的是蒸發壓力,如果蒸發器的阻力比較大,制冷劑在某些蒸發器內流動時存在較大的流阻損失,將嚴重影響熱力膨脹閥的工作性能,造成蒸發器出口過熱度增大,過熱度提高,對蒸發器傳熱面積的利用不合理。

        對外平衡式熱力膨脹閥,作用在膜片下的壓力是蒸發器的出口壓力,不再是蒸發壓力,情況就得到了改善。

        2、毛細管

        毛細管是最簡單的節流裝置,毛細管是一根有規定長度的直徑很細的紫銅管,它的內徑一般為0.5~2mm。

        毛細管作節流裝置的特點

        (1)毛細管由紫銅管拉制而成,制造方便,價格低廉;

        (2)沒有運動部件,本身不易產生故障和泄漏;

        (3)具有自補償的特點,

        (4)制冷壓縮機停止運轉后,制冷系統內的高壓側壓力和低壓側壓力可迅速得到平衡,再次起動運轉時,制冷壓縮機的電動機起動

        3、電子膨脹閥

        電子式膨脹閥為速型,應用在智能控制的變頻式空調器中。電子膨脹閥的優點是:流量調節范圍大;控制精度高;適用于智能控制;能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化。

        電子膨脹閥的優點

        流量調節范圍大;

        控制精度高;

        適用于智能控制;

        能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化。

        電子膨脹閥的開度可以和壓縮機的轉速相適應,使壓縮機輸送制冷劑量與閥的供液量匹配,使蒸發器的能力得到最大限度的發揮,實現空調制冷系統的最佳控制。

        使用電子膨脹閥,可以提高變頻壓縮機的能量效率,實現溫度的快速調節,提高系統的季節能效比。對大功率變頻空調,必須采用電子膨脹閥為節流元件。

        電子膨脹閥的結構由檢測、控制、執行三部分組成,按驅動方式分類可分為電磁式和電動式。電動式又分為直動型和減速型,步進電機直帶閥針的為直動型,步進電機通過齒輪組減速器帶閥針的是減速型。


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