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壓縮式冷水機組的主要部件——節流裝置的類型——熱力膨脹閥

   2019-11-09 和平52
核心提示:熱力膨脹閥廣泛應用于中央空調冷水機組,如圖3-34所示為外平衡式熱力膨脹閥。它既可控制蒸發器供液量,又可節流飽和液態制冷劑。

熱力膨脹閥廣泛應用于中央空調冷水機組,如圖3-34所示為外平衡式熱力膨脹閥。它既可控制蒸發器供液量,又可節流飽和液態制冷劑。根據熱力膨脹閥結構上的不同,分為內平衡式和外平衡式兩種。考慮到制冷劑流經蒸發器產生一定的壓力損失,為降低開啟過熱度,提高蒸發器傳熱面積的利用率,一般自膨脹閥出口至蒸發器出口,制冷劑的壓力降所對應的蒸發溫度降超過2~3℃,應選用外平衡式熱力膨脹閥。

外平衡式熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡的基礎上。工作時,彈性金屬膜片上部受感溫包內工質的壓力作用,下面受蒸發器出口壓力與彈簧力的作用。膜片在三個力的作用下,向上或向下鼓起,從而使閥孔關閉或開大,用于調節蒸發器的供液量。當進人蒸發器的液量小于蒸發器熱負荷的需要時,則蒸發器出口蒸汽的過熱度增大,膜片上方的壓力大于下方的壓力,這樣就迫使膜片向下鼓起,通過頂桿壓縮彈簧,并把閥針頂開,使閥孔開大,則供液量增大。反之當供液量大于蒸發器熱負荷的需要時,則出口處蒸汽的過熱度減小,感溫系統中的壓力降低,膜片上方的作用力小于下方的作用力時,使膜片向上鼓起,彈簧伸長,頂桿上移并使閥孔關小,對蒸發器的供液量也就隨之減小。熱力膨脹閥的過熱度由開啟過熱度和有效過熱度組成,開啟過熱度與彈簧的預緊力有關,有效過熱度與彈簧的強度及閥針的行程有關。膨脹閥的彈簧是按標準工況設計的,機組在標準工況下,機組滿負荷或變負荷運行均維持較高的COP(制冷效率,是指熱泵系統所能實現的制冷量或制熱量和輸人功率的比值)。但在大壓差工況下,蒸發壓力降低,蒸發器負荷需求的液量減小,但實際情況相反,在吸氣過熱度不變的情況下,由于蒸發壓力降低,蒸發器出口壓力相應降低,膜片上下的壓差變大,使主閥開啟度增大,供液量增加;但在小壓差工況下,蒸發壓力上升,蒸發器負荷需求的液量增多,但實際情況是在吸氣過熱度不變的情況下,由于蒸發壓力上升,蒸發器出口壓力相應提高,膜片上下的壓差變小,及主閥開啟度減小,供液量減小;在變負荷下也是如此。因此,熱力膨脹閥在變工況情況下,供液量的調節方面需要進一步改進。

熱力膨脹閥工作原理示意圖,如圖3-35所示。

 
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