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1、第六章 节流装置,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,第六章 节流装置,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
2、进入蒸发器的制冷剂液体的流量。,第六章 节流装置,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，
3、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。,第六章 节流装置,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28 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。,第六章 节流装置,(a),
4、(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,第六章 节流装置,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。,第六章 节流装置,热力膨胀阀实物图,第六章 节流装置,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。,
5、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),第六章 节流装置,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,第六章 节流装置,（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
6、率降低，制冷能力相应减小。,第六章 节流装置,（a）内平衡（b）外平衡 热力膨胀阀开启过热度的变化,第六章 节流装置,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,第六章 节流装置,阀前液体过冷对膨胀阀容量的影响,冷凝器/储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失p,第六章 节流装置,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。,第六章 节流装置,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，
7、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。,第六章 节流装置,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,第六章 节流装置,五、注意,BP145,六、工作过程,压力变化 设计长度L,第六章 节流装置,R22、R12毛细管初步选择曲线图,（2）阻力过大时，G，使
8、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。,第六章 节流装置,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,第六章 节流装置,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、高压液管、低压液管,八、其它部件,过滤器、干燥器、贮液器、集油器、油分离器,图 干燥过滤器1-进液管接头；2-压盖；3-滤网；4-干燥剂；5-出液管接头；6-壳体；7-连接螺栓。,图 气液分离器结构示意图,
