节流降压装置

引子部分节流机构是实现制冷循环所必须的四个基本的系统组成部件之一。作用： 对制冷剂的流动起扼制作用，使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低；控制进入蒸发器的制冷剂质流率。一、常见类型1、膨胀阀2、毛细管3、电动膨胀阀4、活球阀二、节流机构的作用和工作原理当制冷剂流体通过一小孔时，一部分静压力转变为动压力，流速急剧增大，成为湍流流动，流体发生扰动，摩擦阻力增加，静压下降，使流体达到降压调节流量的目的。 节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主要过程之一。 节流机构的作用有两点： 一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流降压为蒸发压力；二是根据系统负荷变化，调整进入蒸发器的制冷剂液体的流量。三、热力膨胀阀的作用利用蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热度来调节制冷剂流量；对高压制冷剂液体节流降压，使制冷剂一出阀孔就沸腾膨胀成为低温湿蒸气，再进入蒸发器。 它在制冷装置中的作用主要包括：(1)使高压常温的制冷剂液体在经热力膨胀阀时节流降压，变为低压低温的制冷剂湿蒸汽，进入蒸发器，在蒸发器内蒸发吸热，从而达到制冷降温的目的。(2)按照感温包感受到的蒸发器出口制冷剂蒸汽过热度的变化，来改变膨胀阀的开启度，自动调整流入蒸发器的制冷剂流量，使制冷剂流量始终与蒸发器的热负荷相匹配。(3)通过热力膨胀阀的控制，使蒸发器出口的制冷剂蒸汽保持一定的过热度，这样既能保证蒸发器传热面积的充分利用，又可以防止压缩机出现 液击 冲缸 现象。第一节 热力膨胀阀热力膨胀阀又称为 自动膨胀阀或节流阀。广泛用于干式蒸发器的供液量调节 以蒸发器出口处制冷剂的过热度为控制参数通过弹簧力设定静态过热度设定范围一般为 2 8基本原理：蒸发器出口制冷剂的过热度低于静态过热度时，阀处于关闭状态；过热度高于静态过热度时，阀才打开。并按二者之偏差成比例地改变阀开度，即成比例地调节送入蒸发器的制冷剂质流率。要确保制冷空调系统能够正常运行，并达到要求的运行参数指标，就要对制冷空调系统许多热工参数（ 温度、湿度、压力、流量、液位） 进行控制。(a) (b) (c)阀结构示意图 阀与蒸发器连接图 过热度控制原理热力膨胀阀结构原理图一、按平衡方式不同分类内平衡式和外平衡式。二、内平衡式热力膨胀阀的结构主要由感温包、毛细导管、感温膜片、传动杆、阀座、阀针及调节机构组成。热力膨胀阀实物图三、工作原理 热力膨胀阀的工作原理感温系统： 指由感温包、毛细导管及膜盒（膜片上的空间）构成的密闭空间。节流： 将入口压力 Pk调整为出口压力 P0。调节： 针阀开度的大小将影响 P0、流量 Q。P1 膜片上方推力（来自感温包）P0 经阀门节流后制冷剂的压力P2 弹簧力注意： P0、 P2 均在膜片的下方。从调节特性来分析，热力膨胀阀属于直接作用式比例调节器。 (b)平衡状态： P1= P0+ P2 。此时，阀针不动，阀针孔开启度不变。工作原理：利用 P1力的变化来改变阀针孔的开启度，从而改变制冷剂的流量，实现自动调节。初步设定 P2 ，自我调节 P1 感温包。蒸发器 t0 t01 P1 （ P0+ P2 ） 阀针孔开度 流量 Q0 四、外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别（ 1）有一个专用的外平衡管接头，为引入外平衡压力所用（ 2） 调节杆的形式等也有所不同外平衡热力膨胀阀的安装使用理由：因蒸发器存在压力损失，导致内平衡式膨胀阀开启过热度增大，使蒸发器传热面积的利用率降低，制冷能力相应减小。（ a）内平衡 （ b）外平衡热力膨胀阀开启过热度的变化四、选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素： 1、按系统采用的制冷剂；2、要考虑系统的蒸发温度；3、阀前制冷剂过冷度会影响阀后两相制冷剂的干度；4、冷凝器至阀前的液管肯定有压力降。蒸发温度对膨胀阀容量的影响 蒸发温度 / 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40相对容量 1.0 0.9 0.8 0.75 0.66 0.57 0.49 0.41 0.39 0.38阀前液体过冷对膨胀阀容量的影响相对容量过冷度 / 4 8.35 11.1 16.7 22.2 27.8 33.4R12,R22,R502 1.0 1.14 1.17 1.24 1.31 1.37 1.42R717 1.0 1.12 1.23 1.39 1.48 1.5 1.6冷凝器 /储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失 pp/MPa高差 /m 3 6 9 12 15 18R12 0.039 0.077 0.116 0.155 0.194 0.232R22 0.035 0.07 0.106 0.141 0.176 0.211R502 0.036 0.072 0.107 0.143 0.179 0.215第二节 毛细管节流 应用场合： 毛细管用在小型而且不需要精确调节流量的 制冷装置。 冰箱冷柜空调器简单便宜便于大批量生产应用长处一、原理当流体沿管内流动时，由于管道摩擦阻力而产生压降，管径越小或管子越长则流动阻力就越大，流量就越小。工质流过阀门时流动截面突然收缩，压力下降，这种流动称为 节流 。 二、结构小内径 0.6-2、 L=6m（紫铜管）三、作用节流（无调节作用）。四、特点1、无运动件、结构简单；2、无储液器，充入的制冷剂量小；3、停机后的高低压基本相同，便于启动；4、工作的准确程度差；5、小型空调或冰箱上运用。缺点： 供液量不能随工况变动而调节。Pk P0 2 3两相区P1 P3 大部分 1 2五、注意BP145六、工作过程压力变化 设计长度 LR22、 R12毛细管初步选择曲线图（ 2）阻力过大时， G ，使高压侧制冷剂聚集，排气压力特别高，同时流入蒸发器的制冷剂也不够，而使蒸发压力比正常的低。 （ 1）阻力太小时， G ，在毛细管中极易混入热蒸气而使制冷能力 ，冷却空间达不到指定温度，或使运转时间增加，另外易产生液击事故。六、毛细管的选择1、考虑因素长度、直径：长度一定是为获得足够的回热热交换；直径则考虑到流速、噪声和污垢。2、毛细管阻力大小的影响 七、管道用管道将制冷机各组成部件连接成一个完整的制冷系统，使制冷剂在封闭的系统中循环。关于制冷剂管道应考虑的问题是： 管道的材质应与制冷剂相容，管道与管道、管道与设备连接处必须可靠密封，采用焊接或可拆连接（法兰或螺丝连接）连接处采用密封材料时，密封材料也必须与制冷剂相容管道与外界环境接触，将与管内制冷剂发生热交换制冷剂在管道中流动会产生管道压降按制冷剂的四个主要组成部件分割，制冷剂管道有：排气管、吸气管、高压