制冷循环四大部件之四 节流机构上课讲义
空调用制冷技术讲义第五章xs
第五章 节流机构和辅助设备
§5－1节流机构
一、手动膨胀阀 手动膨胀阀和普通的截止阀在结构上的不 同之处主要是阀芯的结构与阀杆的螺纹形 式。 通常截止阀的阀芯为一平头，阀杆为普通 螺纹，所以它只能控制管路的通断和粗略 地调节流量，难以调整在一个适当的过流 截面积上以产生恰当的节流作用。
第五章 节流机构和辅助设备
第五章 节流机构和辅助设备
§5－1节流机构
目前我国冷冻机厂生产的浮球节流阀都是 这种非直通式的。 浮球节流阀的管路系统中一般应装置液体 过滤器(采用250孔／cm2的钢丝网)，以保 证进入浮球阀内的液体无杂质，避免阀门 堵塞。此外还要装设旁路手动节流阀，以 便在浮球节流阀发生故障或清洗过滤器时 仍可继续供液。
第五章 节流机构和辅助设备
§5－1节流机构
调节杆的作用是在系统调试运转中，用以 调整弹簧的压紧程度来调整膨胀阀的开启 过热度的，系统正常工作后不可随意调节 且应拧上调节杆座上的帽罩，以防止制冷 剂从填料处泄漏。 过滤网安装在膨胀阀的进液端，用以过滤 制冷剂中的异物，防止阀孔堵塞。
第五章 节流机构和辅助设备
第五章 据蒸发器出口气态制冷剂 的过热度来调节供入蒸发器的液态制冷剂 流量，同时将液体由冷凝压力节流降压到 蒸发压力。 热力膨胀阀 广泛应用于氟利昂制冷系统中 的非满液式蒸发器。 根据平衡方式的不同，可分为内平衡式和 外平衡式两种。
第五章 节流机构和辅助设备
§5－1节流机构
（一）内平衡式热力膨胀阀 1、构造： 内平衡式热力膨胀阀一般由阀座、阀针 （芯）、弹性金属膜片、传动杆、弹簧、 感温包、毛细管、过滤网、调节杆和调整 螺丝等组成，如图5—4所示。
制冷系统节流机构及工作原理
制冷系统节流机构及工作原理Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998节流机构节流是压缩式制冷循环不可缺少的四个主意过程之一。
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数量。
常用的节流机构有手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀以及阻流式膨胀阀(毛细管)等。
它们的基本原理都是使高压液态制冷剂受迫流过一个小过流截面，产生合适的局部阻力损失(或沿程损失)，使制冷剂压力骤降，与此同时一部分液态制冷剂汽化，吸收潜热，使节流后的制冷剂成为低压低温状态。
一、手动节流阀手动膨胀阀和普通的截止阀在结构上的不同之处主要是阀芯的结构与阀杆的螺纹形式。
通常截止阀的阀芯为一平头，阀杆为普通螺纹，所以它只能控制管路的通断和粗略地调节流量，难以调整在一个适当的过流截面积上以产生恰当的节流作用。
而节流阀的阀芯为针型锥体或带缺口的锥体，阀杆为细牙螺纹，所以当转动手轮时，阀芯移动的距离不大，过流截面积可以较准确、方便地调整。
节流阀的开启度的大小是根据蒸发器负荷的变化而调节，通常开启度为手轮的1/8至1/4周，不能超过一周。
否则，开启度过大，会失去膨胀作用。
因此它不能随蒸发器热负荷的变动而灵敏地自动适应调节，几乎全凭经验结合系统中的反应进行手工操作。
目前它只装设于氨制冷装置中，在氟利昂制冷装置中，广泛使用热力膨胀阀进行自动调节。
二、浮球节流阀1、浮球节流阀的工作原理浮球节流阀是一种自动调节的节流阀。
其工作原理是利用一钢制浮球为启闭阀门的动力，*浮球随液面高低在浮球室中升降，控制一小阀门开启度的大小变化而自动调节供液量，同时起节流作用的。
当容器内液面降低时，浮球下降，节流孔自行开大，供液量增加；反之，当容器内液面上升时，浮球上升，节流孔自行关小，供液量减少。
待液面升至规定高度时，节流孔被关闭，保证容器不会发生超液或缺液的现象。
制冷循环四大部件之四 节流机构
感温包的安装方法
(2)感温包的安装位置感温包安装在蒸发器出口、 (2)感温包的安装位置感温包安装在蒸发器出口、 感温包的安装位置感温包安装在蒸发器出口 压缩机吸气管段上，远离压缩机吸气口1.5m以上， 1.5m以上 压缩机吸气管段上，远离压缩机吸气口1.5m以上，并 尽可能装在水平管段部分。 尽可能装在水平管段部分。但必须注意不得置于有积 液之处。为了防止因水平管积液、膨胀阀操作错误， 液之处。为了防止因水平管积液、膨胀阀操作错误， 蒸发器出口处吸气管需要抬高时，抬高处应设存液弯， 蒸发器出口处吸气管需要抬高时，抬高处应设存液弯， 否则，只得将感温包安装在立管上，如图所示。 否则，只得将感温包安装在立管上，如图所示。 当采用外平衡式热力膨胀阀时， 当采用外平衡式热力膨胀阀时，外平衡管一般连 接在蒸发器出口、感温包后的压缩机吸气管上， 接在蒸发器出口、感温包后的压缩机吸气管上，连接 口应位于吸气管顶部，以防被润滑油堵塞。当然， 口应位于吸气管顶部，以防被润滑油堵塞。当然，为 了抑制制冷系统运行的波动， 了抑制制冷系统运行的波动，也可将外平衡管连接在 蒸发管压力降较大的部位。 蒸发管压力降较大的部位。
分类： 分类： 直通式：供给蒸发器的液体，首先全部通过浮球室， 直通式：供给蒸发器的液体，首先全部通过浮球室， 然后由液体平衡管流入蒸发器。 然后由液体平衡管流入蒸发器。 特点：结构简单，但液面波动较大， 特点：结构简单，但液面波动较大，调节阀稳定 性较差，阀芯所受冲击力很大，容易损坏， 性较差，阀芯所受冲击力很大，容易损坏，并且需要 较大口径的平衡管，又只能从下部向蒸发器供液。 较大口径的平衡管，又只能从下部向蒸发器供液。 非直通式：阀门机构在浮球室外部， 非直通式：阀门机构在浮球室外部，节流之后的制冷 剂不通过浮球室，而是直接进入蒸发器。 特点： 剂不通过浮球室，而是直接进入蒸发器。 特点： 液面稳定，调节工作稳定，但构造及安装复杂。 液面稳定，调节工作稳定，但构造及安装复杂。
第九章节流机构
由阀体、推杆、阀座、阀
针、弹簧、调节杆、感温
包、连接管、感应膜片等
推杆
部件组成。
阀体 调节杆
阀座
阀针 弹簧
感温包
适用范围：适合管内流动阻力相对较 小的蒸发器。
工作过程：
对制冷量的调节，是通 过膜片上的三个作用力 Pg、 P0和Pw的变化而自 动进行的。
Pg ：膜片上方推力（来 自感温包感温工质的气 体压力），即蒸发器出 口压力
第九章节流机构
节流装置是 实现制冷循 环所必须的 四个基本重 要组成部件 之一。
第9章 节流机构
第9章 节流机构
9.1 节流装置的作用和工作原理
节流基本原理：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 。在节流过程中的热 量与动量都没有变化。
节流装置的作用：
一是对从冷凝器中出来的高压液体制冷剂进行节流而降压，保证冷凝器 与蒸发器之间的压力差，使蒸发器中的液态制冷剂在较低的压力下蒸发 吸热，达到制冷目的； 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。
第9章 节流机构
节流装置常见类型：
1.热力膨胀式 2.手动式 3.浮球式 4.热电膨胀式 5.电子式 6. 毛细管（不具备调节功能）
P0 ：经节流后的制冷剂压力
Pw ：弹簧当量压力
Pg
P0
Pw
经节流后进入蒸发器
在平衡状态下： Pg= P0+ Pw
如制冷剂出蒸发器时的过热度升高：
Pg随之升高，则有Pg＞ P0+ Pw ，使膜片向下弯曲，通过推杆推动阀针增 大开启度，供液量增加；反之，阀逐渐关闭，供液量减少。
制冷循环四大过程PPT课件
高温高压气态制冷剂
二、制冷循环中四大过程的分析 3 节流过程
发生位置：毛细管
过程描述：由冷凝器出来，经过过滤器的制 冷剂的冷凝温度与冷凝压力都高于制冷剂在 蒸发器的蒸发温度与蒸发压力，压差推动制
冷剂在毛细管中克服阻力运动。 因此节流过程是一个降压降温的过程。
过程演示
二、制冷循环中四大过程的分析 节流过程
发生位置：毛细管
过程描述：由冷凝器出来，经过过滤器的制 冷剂的冷凝温度与冷凝压力都高于制冷剂在 蒸发器的蒸发温度与蒸发压力，压差推动制
冷剂在毛细管中克服阻力运动。 因此节流过程是一个降压降温的过程。
过程演示
需要制冷的小环境
一、制冷循环理论介绍 3 制冷原理图与空调实际器件图的比对
其中压缩机、冷凝器、过滤器和毛细管包括在室外机内 蒸发器包括在室内机内
二、制冷循环中四大过程的分析
制冷循环共有四个过程： 压缩过程、冷凝过程、 节流过程和蒸发过程。
1 压缩过程
发生位置：压缩机
过程描述：完成制冷作用后的制冷 剂从蒸发器出来后被吸入压缩机， 经压缩后，温度、压力急剧升高。
低温低压0.03MPa气 态制冷剂
过程演示
高温90
排气孔
二、制冷循环中四大过程的分析 2 冷凝过程
发生位置：冷凝器
过程描述：由压缩机排除的高温高压 气态制冷剂，向冷凝器外的环境空气 散热，变为高温高压液态制冷剂。
这个过程是一个定压放热过程
过程演示
高温高压液态制冷剂
制冷循环四大过程
主要内容
制冷循环理论介绍 制冷循环中四大过程的分析
压焓图中的四大过程
容易 中等 难
1
.
1
引入
一、制冷循环理论介绍
制冷系统4大部件工作原理
制冷系统4大部件工作原理
制冷系统的四大部件包括压缩机、蒸发器、冷凝器和节流装置。
下面分别介绍它们的工作原理。
1. 压缩机：压缩机是制冷系统的心脏，它通过压缩制冷剂气体，将其压缩成高温高压气体。
压缩机通过回收制冷剂的低压低温气体，然后通过内部的活塞或旋转式机械将其压缩。
2. 蒸发器：蒸发器是制冷系统中的换热器，它接收高温高压气体，并将其放松成低温低压的气体。
蒸发器中的制冷剂通过与外部环境空气或水接触，从而吸收外部热量，使得蒸发器内的制冷剂从高温气体转变为低温气体。
这个过程会产生蒸发的冷却效应。
3. 冷凝器：冷凝器是制冷系统中的换热器，它接收蒸发器中释放出来的低温低压气体，并将其冷却并压缩成高温高压液体。
冷凝器通过与冷却介质（通常是环境空气或水）接触，使制冷剂在冷却过程中释放出的热量传导给外部环境。
4. 节流装置：节流装置通常是一个阀门或喷嘴，用于控制制冷剂从高压状态向低压状态过渡。
当制冷剂通过节流装置时，其压力和温度会急剧下降，从而实现蒸发器和冷凝器之间的压力差，将制冷剂从液体转变为蒸汽，并加热或冷却所需空间。
这四个部件通过协同工作，实现了制冷系统的正常运行，从而实现了空调、冰箱、冷库等应用中的冷却效果。
空调器的制冷工作原理
空调器的制冷工作原理
空调器的制冷工作原理是通过循环工作的制冷循环来完成的。
它包括了四个主要组件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。
1. 蒸发器：空调器的蒸发器是放置在室内的热交换器，其作用是将室内空气中的热量吸收，并使其变成低温气体。
蒸发器内部有一蒸发管，在这里制冷剂以低温、低压的形式进入。
2. 压缩机：制冷循环的关键组件是压缩机。
压缩机的作用是将低压、低温的制冷剂从蒸发管中吸入，压缩并提高其温度和压力，使其转变为高压气体。
3. 冷凝器：冷凝器通常位于室外，是另一个热交换器。
高温高压的制冷剂经过冷凝器时，通过与室外空气的热交换，将其放出的热量散发到外部环境中，并变成高温、高压的液体。
4. 节流阀：节流阀是一个细小的管道，位于冷凝器和蒸发器之间。
其作用是将高压、高温的制冷剂液体限制在进入蒸发器时的小流量，在经过节流阀后压力降低，使制冷剂变成低压、低温的状态。
这个制冷循环不断循环，通过不断的吸收室内热量和散发热量到室外，实现了空调器的制冷效果。
解析暖通人必懂的制冷系统四大部件
解析|暖通人必懂的制冷系统四大部件我们通常所讲的制冷系统，是由4个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。
由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注一定量的制冷剂。
今天为大家分析一下制冷的核心四大部件。
一、压缩机压缩机是制冷系统的心脏，在制冷系统中压缩机通过消耗机械能，一方面压缩蒸发器排出的低压制冷剂蒸气，使之升压到常温下冷凝所需的冷凝压力，同时也提供了制冷剂在系统中循环流动所需的动力。
中小容量空调热泵系统常用的压缩机类型包括：活塞压缩机、滚动转子压缩机、涡旋压缩机和螺杆压缩机。
其中涡旋压缩机效率高，振动小，噪声低，可靠性高，是低温空气源热泵中最常用的压缩机型式。
1.活塞式压缩机：发明应用早技术比较成熟，但其零部件多，易损坏，维修保养难。
2.转子式压缩机特点：优点：结构简单、零部件少；运动件中心与电机轴一致，体积小；吸排气连续；余隙容积小，效率高。
结构组成：1.气缸；2.偏心轴；3.滚动活塞；4.排气阀；5.排气孔；6.滑片；7.滑片弹簧；8.吸气孔3.涡旋式压缩机特点：* 运动件中心与电机轴一致，体积小；* 没有吸、排气阀，工作可靠、寿命长；* 效率高。
较转子式高5%至10%；* 对液击不敏感；* 吸、排气过程连续，几乎没有气流脉动；* 运转平稳、平衡性好、扭矩变化均匀；* 由于无吸、排气阀，压缩机转速可提高；* 零、部件数量少，重量轻、体积小，较同规格活塞式小40%、轻15%。
二、冷凝器根据用来冷却冷凝器的介质是空气或水，冷凝器按可分为风冷式和水冷式两大类。
1、风冷式冷凝器：由几组蛇形盘管组成，在盘管外加有肋片。
盘管组成一侧设置冷凝风机。
蛇形盘管多采用φ10×1～φ16×1的小径铜管错排；肋片采用亲水铝箔连续整体片，每片厚度为0.1～0.6mm，片间节矩为1.5～4 mm，多片构成肋片组。
肋片组与盘管之间用液压或挤压胀紧方式固定。
2、水冷式冷凝器：用水冷却高压气态制冷剂而使之冷凝的设备称之为水冷式冷凝器。
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化，而进入制冷压缩机，引起湿压缩甚至冲缸事故；
或因供液不足，致使蒸发器的传热面积未充分
发挥作用，引起制冷压缩机吸气压力降低，制冷能力
下降。
二、节流器的布置位置 节流器通常布置在向蒸发器、中冷器、空气分离器、
低压循环贮液器或氨液分离器等设备的供液管路上。 三、节流器的种类、结构特点及工作原理
由于节流机构有控制进入蒸发器制冷剂流量的功能， 也称为流量控制机构；又由于高压液态制冷剂流
对于大型的制冷装置及蒸发器阻力较大的场合， 由于蒸发器出口处的压力比进口处下降较大，若使用 内平衡式热力膨胀阀，将增加阀门的静装配过热度， 相应减少了阀门的工作过热度，导致热力膨胀阀供液 不足或根本不能开启，影响蒸发器的工作。对于蒸发 器管路较长，或是多组蒸发器装有分液器时，应采用 外平衡式热力膨胀阀。
经此部件后，节流降压膨胀为湿蒸气，故也称为节流 阀或膨胀阀。常用的节流机构有手动膨胀阀、浮球式 膨胀阀、热力膨胀阀、电子膨胀阀和毛细管等。
一、手动膨胀阀
手动膨胀阀又称节流阀或调节阀。手动膨胀阀的 结构与普通截止阀相似，与截止阀的主要区别是阀芯 为针形锥体或带V形缺口的锥形，如图所示。
Hale Waihona Puke 手动节流阀 1—手轮；2—阀体；3—阀芯；4—阀杆
三、热力膨胀阀 热力膨胀阀与浮球膨胀阀不同的是：它是靠控制
蒸发器出口处制冷剂蒸气的过热度来自动控制蒸发器 的供液量，同时起节流降压作用。
热力膨胀阀用于氟利昂制冷系统(即非满液式蒸 发器中)。
主要由 阀体：金属膜片、阀座、阀芯、旋转弹簧座[螺钉] 感温包+毛细管 组成。
热力膨胀阀按传力零件的结构可分为薄膜式和波纹 管式两类；根据膜片下部的气体压力不同可分为内 平衡式热力膨胀阀和外平衡式热力膨胀阀。若膜片 下部的气体压力为膨胀阀节流后的制冷剂压力称为 内平衡式热力膨胀阀；若膜片下部的气体压力为蒸 发器出口的制冷剂压力称为外平衡式热力膨胀阀。
热力膨胀阀的安装
热力膨胀阀的安装位置应靠近蒸发器，阀体应垂 直放置，不可倾斜，更不可颠倒安装。由于热力膨胀 阀依靠感温包感受到的温度进行工作，且温度传感系 统的灵敏度比较低，传递信号的时间滞后较大，易造 成膨胀阀频繁启闭和供液量波动，因此感温包的安装 非常重要。
(1)感温包的安装方法正确的安装方法旨在改善感 温包与吸气管中制冷剂的传热效果，以减小时间滞后， 提高热力膨胀阀的工作稳定性。
(1)结构：阀芯、阀杆、阀座、手轮
(2)工作原理：利用阀芯与阀座间隙变化调节工质通 过量
(3)特点： 优点：不易损坏 缺点：管理麻烦，而且凭经验操作，对工人技术水平
要求高。 (4)应用：
a.氨制冷系统或试验装置中还有使用。
b.在制冷系统作为备用阀装在旁通管路上，以备 应急或检修自动膨胀阀时使用。
二、浮球膨胀阀
（2）外平衡式
a.结构特点：金属膜片两侧工质来自感温包和蒸发 器出口。
b.原理：
关闭力 蒸发器出口处制冷剂的压力
金属膜片
弹簧力（按要求的过热度调节）
受力 开启力 感温包内工质压力
c.适用：蒸发器压力损失较大的制冷系统。
a) 外平衡式热力膨胀阀结构
b) 膨胀阀的安装与工作原理 1－平衡管接头 2－薄膜外室 3－感温包 4－薄膜内室 5－膜片
6－毛细管 7－上阀体 8－弹簧 9－调节杆 10－阀杆 11
－下阀体 12－阀芯
它与内平衡式热力膨胀阀基本相同，其不同 之处是金属膜片下部空间与膨胀阀出口互不相通， 而是通过一根小口径的平衡管与蒸发器出口相连。
外平衡式热力膨胀阀可以改善蒸发器的工作条件， 但结构比较复杂，安装与调试比较麻烦，因此，只有 蒸发器的压力损失较大时才采用此种膨胀阀。
浮球膨胀阀是一种自动膨胀阀，它的作用是根据满 液式蒸发器液面的变化来控制蒸发器的供液量，同时 进行节流降压，也可控制蒸发器的液面高度。
其原理是：根据满液式蒸发器的液面变化来控制蒸发 器的供液量，可控制蒸发器的液面高度，同时节流降 压。
应用：广泛使用于满液式蒸发器的氨制冷系统中
分类：
直通式：供给蒸发器的液体，首先全部通过浮球室， 然后由液体平衡管流入蒸发器。
通常将感温包缠在吸气管上，感温包紧贴管壁， 包扎紧密；接触处应将氧化皮清除干净，必要时可涂 一层防锈层。当吸气管外径小于22mm时，管周围温度 的影响可以忽略，安装位置可以任意，一般包扎在吸 气管上部；当吸气管外径大于22mm时，感温包安装处 若有液态制冷剂或润滑油流动，水平管上、下侧温差 可能较大，因此将感温包安装在吸气管水平轴线以下 45°之间(一般为30°)，如图所示。为了防止感温包 受外界温度影响，故在扎好后，务必用不吸水绝热材 料缠包。
特点：结构简单，但液面波动较大，调节阀稳定性 较差，阀芯所受冲击力很大，容易损坏，并且需要较 大口径的平衡管，又只能从下部向蒸发器供液。
非直通式：阀门机构在浮球室外部，节流之后的制冷 剂不通过浮球室，而是直接进入蒸发器。 特点：液 面稳定，调节工作稳定，但构造及安装复杂。
(a)直通式
(b)非直通式
（1）内平衡式
a.结构特点:金属膜片两侧工质来自感温包和阀出口。 内平衡式热力膨胀阀由阀体、推杆、阀座、阀针、
弹簧、调节杆、感温包、联接管、感应膜片等部件组 成 b.原理：
关闭力 制冷剂蒸发压力 金属膜片受力 弹簧力（按要求的过热度调节）
开启力 蒸发器内过热温度下对应 的感温包内工质压力
c.适用：内平衡式热力膨胀阀只适用于蒸发器内部阻 力较小的场合，广泛应用于小型制冷机和空调机。
感温包的安装方法
(2)感温包的安装位置感温包安装在蒸发器出口、 压缩机吸气管段上，远离压缩机吸气口1.5m以上，并 尽可能装在水平管段部分。但必须注意不得置于有积 液之处。为了防止因水平管积液、膨胀阀操作错误， 蒸发器出口处吸气管需要抬高时，抬高处应设存液弯， 否则，只得将感温包安装在立管上，如图所示。
制冷循环四大部件之四 节流机 构
一、节流器的作用 其作用有二： ❖1、节流降压 对高压液态制冷剂进行节流降压，保证冷凝器与蒸 发器之间的压力差，以使蒸发器中的液态制冷剂在 要求的低压下蒸发吸热，从而达到制冷降温的目的； 同时使冷凝器中的气态制冷剂，在给定的高压下放 热冷凝。 ❖2、调节供液量 调节供入蒸发器的制冷剂流量，以适应蒸发器热负 荷变化，从而避免因部分制冷剂在蒸发器中未及气