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热力膨胀阀

2017/12/17  浏览次数:

  小型氟利昂冷藏装罝中大都是用蛇管式蒸发器。对于这类蒸发器,游利昂液体在蒸发过程中没有自由液面,它的供液S通常是通过热力膨胀阀来调节的。
 
  热力膨胀阀是一种能自动调节供液s的节流机构。它是利用蒸发器出口蒸汽的过热度来调节制冷剂的流跫。所谓过热度就是指蒸发器出口处蒸汽实际温度高于蒸发温度(与蒸发压力相对应的饱和温度〉的数值。
 
  热力膨胀阀如图G-14所示,它由感温包、毛细管、阀座、阀针及感应机构等部分构成.
 
  膨胀阀接在蒸发器的进口管上,感温包紧扎在蒸发器后的出口管上。在感温包中充注有液体工质,充注甭均为感温包容积的80%,充注的工质与制冷系统中所用的制冷剂相同》也有充注气体的。热力膨胀阀的工作原理是建立在力平衡的基础上?工作时弹性金属膜片上部受感温包内工质的压力P ?作用,其下面受制冷剂压力P |和弹?力P ?的作用。
 
  膜片在三个力的作用下作上下移动,从而使阀孔关小或开大用以调节蒸发器的供液fi。当进入蒸发器的供液e小于蒸发器热负荷时,则蒸发器出口处蒸汽的过热度就增大,膜片上方的压力大于下方的力,这样就迫使膜片向下弯曲,通过顶杆压缩弹簧把阀针顶开,使阅孔开大,则供液a增加。反之当供液适大于蒸发器热负荷时,则出口蒸汽的过热度减小,感温系统中的压力降低,膜片上方的作用力小于下方的作用力时,使膜片向上弯曲,侧弹簧伸张,顶杆上移使阀孔关小,对蒸发器的供液里也就随之戚少。蒸发器过热度的大小可通过调节螺杆改变弹簧的弹力来调整。一般希望蒸发器的过热度维持在3-5热力膨胀阀根据力的作用分为内平衡和外平衡式两种,图6 -15所示为内平衡热力膨胀阀的工作原理图。由于这种热力膨胀阀所控制的过热度将随着蒸发器内压力损失的增大而增加,所以它仅适用于小型的冷藏装罝的蒸发器》其原理可通过图6-15来说明。(福州空调维修清洗)
 
  如以R22为制冷剂,当蒸发温度为-20t时,相应的蒸发压力为0,245MPa,即P,= 0.245MPao对于小型蒸发器,一般其中的压力损失很小,可以略去不计,则蒸发器前后的压力都相等,即PAsPcsPi-O.MSMPa,如果使蒸发器的出口有5 的过热度,即C点处的温度te= _20+5 =-15?C。这时R22在B点已全部汽化成饱和蒸汽,B、C段就是使蒸汽过热的部分。此时热力膨胀阀感温包中的压力相应于t5 = t,= -15t的R22饱和压力,即?,=卩,=0,294河?&,它就是热力膨胀阀K片上的力.正常工作时如果弹簧力被调为Pi-O.OWMPa,这样作用在膜片下的力为P, + P, = 0.245M Pa +0.049MPa = 0.294MPa.由于膜片上、下的作用力相等,WP, = P, + P?则K片处于平衡状态,这时阀门有一定的开启度。当负荷改变时,膜片上的力P 增大或减小,平衡状态被破坏,从而使阀门开大或关小,但仍保持过热度为5t.若制冷剂在蒸发器中的压力损失比较大,设制冷剂自蒸发器的进口至出口的压力损失AP =0,049MPa,则蒸发器出口 C点处汽态制冷剂的压力为0,245MPa - 0.049M Pa = 0.196MPa,和它对应的饱和温度应为-25TC。为了使膜片处于平衡状态,感温包内的压力仍应该是0,294MPa,即C点的温度仍应保持为-15 V,这样蒸发器出口处蒸汽的过热度达10t,为了满足如此大的过热度,进入蒸发器的R22必须在B点以前(设在B ?点处)完全汽化成饱和蒸汽?结果蒸发器的换热面积就有较大一部分未能充分发浑作用,而且过大的过热度还会带来其它一些不利影响_为了避免上述彩响,所以对于压力降大于0.024MPa的蒸发器,则多采用外平衡式热力膨胀.
 
  外平衡式热力膨胀阀的原理如图6 -16所示,它的结构与内平衡式热力膨胀阀基本相似,只是其膜片下方不与供入的液体接触,而是作有一个空腔,用一根平衡管与蒸发器出口连接这样膜片下面制冷剂的压力P <不是膨胀阀出口的压力,而是蒸发器出口的压力。
 
  如仍以R22为制冷剂,并在蒸发温度-20t:下工作,设蒸发器的压力损失AP =0.049MPa,而弹簧力仍是P 2 = 0.049MPa,此时膜片下的力为P ,+P 2 = 0,196MPa + 0,049MPa = 0.245MPa,当感温包内的压力P ? = P 5 = 0.245M P a时,膜片处于平衡状态。这时感温包中相应的温度为h = -20t,这样蒸发器出口汽态制冷剂的过热度仍只有5 t。由此可见外平衡式热力膨胀阀的特点是它的调节特性不受蛇形管中由于流动阻力所引起的压力损失的影响。但由于它的结构比较复杂,因此,一般只有膨胀阀出口至蒸发器出口全部压力降超过0,0245M P a时,才采用外平衡式热力膨胀阀。

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