制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

什么是热力膨胀阀

  • 热力膨胀阀是制冷系统的重要自控元件,利用气箱头(感温包)的温度变化作为信号,调节阀开度,改变制冷剂流量。

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

制冷系统不一定用热力膨胀阀作节流元件

  • 可以采用毛细管、节流短管(CCOT)作为节流元件,成本低,可靠性好;

  • 可以采用电子膨胀阀,使控制更精确,但由于要采用传感器、控制线路板、带步进电机的执行机构,使制造复杂,成本提高;

  • 新的CO2系统也有采用喷射管作节

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?
制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

膨胀阀在制冷系统中的作用

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

① 节流降压

将冷凝器冷凝后的高温高压液态制冷剂节流降压,成为容易蒸发的低温低压的汽液混合物,进入蒸发器蒸发,吸收外界热量;

② 调节流量

根据感温包或气箱头得到的温度信号,膨胀阀能自动调节进入蒸发器的制冷剂流量,以适应制冷负荷不断变化的需要。

③ 保持一定过热度、防止液击和异常过热

膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度,保证蒸发器总容积的有效利用,避免液态制冷剂进入压缩机引起液击;同时又能控制过热度在一定范围,防止异常过热现象的发生。

膨胀阀的控制原理

三 力 平 衡 原 理

P1= P2 + F

P1: 气箱头内充注介质对应于温度产生的压力,作用在膜片上方;

P2:蒸发压力(对内平衡为阀出口压力,对 外平衡为蒸发器出口压力),作用在膜 片下方;

F:弹簧力,作用在膜片下方。

气箱头温度降低时P1<P2+F,阀口开度减小;

气箱头温度升高时P1>P2+F,阀口开度增大;

其它力:如膜片刚度、传动部件摩擦阻力、流体对阀芯的作用力等,在分析时暂不考虑。

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?

内 平 衡 膨 胀 阀

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?
  • 膜片下方的压力取自阀出口;

  • 当蒸发器压力降过大时,会使气箱头感受的过热度减小,使阀开度不足。

外 平 衡 膨 胀 阀(铜)

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?
  • 膜片下方的压力取自蒸发器出口;

  • 避免了蒸发器压力降对阀开度的影响,克服了内平衡阀的缺点;

  • 由于阀出口与膜片下方的平衡腔间需密封处理,增加了制造难度。

外 平 衡 膨 胀 阀(铝)

制冷系统中的热力膨胀阀是个啥?
  • 外平衡阀的另一种形式,蒸发器至压缩机的回气直接通入阀内,气箱头的温度和压力信号都从阀内部的回气通道取得;

  • 方块式的结构使安装更方便、可靠;

  • 无毛细管的结构使阀的抗振性更好;

  • 铝材料的采用使重量减轻。


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