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新闻资讯-浙江凯迪制冷设备有限公司

热力膨胀阀过热度的调节

2023-05-24

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在中小冷库中,目前最常用的是热力膨胀阀,又称机械膨胀阀,最近遇到一些工程商在询问膨胀阀是如何调节的,在这里抛砖引玉。

膨胀阀是制冷系统四大件之一,其他的分别是压缩机、冷凝器、蒸发器(冷风机)。


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膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件,一般安装于储液器和冷风机之间。中温高压的液体制冷剂通过膨胀阀的节流,成为低温低压的湿蒸汽,然后制冷剂在冷风机内吸收冷库内的热量,降低库温。膨胀阀通过感知冷风机末端的过热度变化来控制阀的流口大小,控制制冷剂流量,从而达到预期的制冷效果,并防止制冷系统产生湿冲程等故障。

热力膨胀阀由阀体、感温包、平衡管(外平衡热力膨胀阀)三大部分组成。


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平衡管

平衡管的一端接在冷风机出口稍远离感温包的位置上,通过毛细管直接与阀体连接。作用是传递冷风机出口的实际压力给阀体。

感温包

密闭的感温包系统内,充注的是处于气液平衡饱和状态的制冷剂(与系统制冷剂无关)。它一般是绑在冷风机出气管上,与管子紧密接触以感受冷风机出口的(过热)蒸气温度,由于它内部的制冷剂是饱和的,所以就根据温度传递饱和状态的压力给阀体。

阀体

膨胀阀阀体内的膜片,在平衡管等传递过来的系统制冷剂压力,以及感温包传递过来的感温包内制冷剂气化膨胀所产生多重压力的作用下,膜片上、下移动带动阀杆位移,使通过膨胀阀的制冷剂流量增加或减小,在动态中寻求平衡。


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当系统的机组、冷风机、膨胀阀等安装完成后,一般情况下,膨胀阀无需调节,系统即可运行良好。

但也有部分情况下,膨胀阀的开度需要手动调整。

那么,具体如何调节?如何判断调节是否满足需求?这就需要我们了解制冷剂显热、潜热,饱和气体、以及制冷剂的过热度这些概念了。


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饱和状态的气液混合体,在冷风机内吸收库内热量,完全蒸发,成为100%气体状态。在这个过程后,如果制冷剂还未到达冷风机集气管,即制冷剂气体还在冷风机内时,也就意味着,气体还在吸收热量(因为此时的制冷剂气体温度与库内温度之间,还存在温差),这个时候的制冷剂气体,通过继续吸热,就变成过热气体了。

制冷剂的过热度,即过热气体的实际温度(实际测量)与对应压力下的饱和温度(查表可知)的差值。


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相同质量的制冷剂,潜热远比显热大。也就是说,为了系统不产生湿冲程,我们需要制冷剂有一定的过热度;但我们也不能允许冷风机内的制冷剂过热度太大。过热度大,意味着更多的冷风机换热面积的浪费,即实际冷风机的换热效果会因为制冷剂过热度太大而没有达到设计的效果。因为,相对于饱和态制冷剂部分管程的换热效果,气态制冷剂部分冷风机管程的换热效果要差很多。

以上,我们了解了什么是过热度。从制冷效果来说,过热度多对制冷系统来说非常重要,冷风机内制冷剂的过热度,要控制在一定的范围以内,一般建议在4~7K(℃)左右。

下面,我们以丹佛斯热力膨胀阀为例,对过热度的调节进行说明。

逆时针旋转调节螺丝会减少过热度(即增加制冷剂流量,加大制冷量);

顺时针调整则会增加过热度(即减小制冷剂流量,减小制冷量)。

这也再一次说明了,系统过热度与制冷量的关系。


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这里强调一下,冷风机的出口过热度,与压缩机吸气口的过热度是有区别的。以上我们讨论的都均是冷风机的过热度。

实际应用中,越来越多的案例,选择了电子膨胀阀,下一期,我们会对电子膨胀阀做详细的介绍。


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