制冷装置自动化第三章

第三章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
制冷剂流量调节 电磁阀 压缩机能量调节 冷凝压力调节 蒸发压力调节 吸气压力调节 活塞式制冷装置的安全保护系统及附件 典型制冷装置的自动控制系统 溴化锂吸收式机组的自动控制 制冷空调系统的节能控制策略与措施
第一节 制冷剂流量调节
(4)混合充注 温包中注入液体感温剂和不凝性气体。
(5)吸附充注 温获包得中希充望入的固温体包吸压附力剂-温(例度如曲活线性，炭使)热和力被膨吸胀附阀气的体过(例热如度C控O2制气特体性)，
得到改善，如图3-7e所示。
3.热力膨胀阀静态过热度的最佳整定
图3-8 蒸发器负荷Q 与过热度Δt的关系
(单位：kPa)
2.热力膨胀阀的温包充注
(1)同工质液体充注 温包中充注的感温介质与制冷系统中使用的制冷剂为 同种物质，且充注量较多，保证在工作温度范围内，温包中始终有液体。 (2)液体交叉充注 温包为液体充注，但充注物与系统中使用的制冷剂不是 同一物质，二者的饱和压力曲线在工作温度范围呈如图3-7b所示的交叉特 性。 (3)气体充注 上述两种充注中如果对充注量加以限制，则构成气体充注。 (4)混合充注 温包中注入液体感温剂和不凝性气体。 (5)吸附充注 温包中充入固体吸附剂(例如活性炭)和被吸附气体(例如CO2 气体)，获得希望的温包压力-温度曲线，使热力膨胀阀的过热度控制特性 得到改善，如图3-7e所示。
2.热力膨胀阀的温包充注
图3-7 各种温包充注的热力膨胀阀过热度控制特性 a)同工质液体充注 b)液体交叉充注 c)气体充注 d)混合充注 e)吸附充注
(1)同工质液体充注
1)随蒸发温度t0降低，静态过热度增大，这说明阀的低温工作特性较差，故 使用中蒸发温度一般不低于-40℃。 2)装置停机时，维持热力膨胀阀关闭的压力差仅为弹簧预紧力，故热力膨 胀阀关闭不严；开机时，阀将迅速开大，蒸发器充分供液，其结果是起动 降温快，但系统持续长时间在高吸气压力下工作，容易造成电动机超载(特 别是在低温制冷装置中)。 3)温包中液体量较多，温包感温滞后，造成调节过程中产生较大的流量波 动。 4)热力头内的压力p1只取决于温包处的温度t1，故热力膨胀阀的工作不受环 境温度的影响。
1.热力膨胀阀流量调节系统
图3- 4 热力膨胀阀流量调节系统 —蒸发压力 —温包压力 —调节弹簧的折合压力 (简称调节弹簧力) —蒸发器出口处制冷剂温度 A—蒸发器入口
E—蒸发终了点 F—温包安装位置 EF—过热段
图3-5 热力膨胀阀过热度控制原理
图3- 6 热力膨胀阀的静态特性曲线
表3-1 使用内平衡式热力膨胀阀时蒸发器阻力Δ
1.热力膨胀阀流量调节系统
4)当蒸发器阻力小到可以忽略时，关阀力中的蒸发压力由节流后的制冷剂 压力代替(两者近似相等)，从而使热力膨胀阀的结构和安装简单，这样结 构的热力膨胀阀为内平衡式(图3- 4中所示意的即为内平衡式热力膨胀阀)； 当蒸发器阻力不容忽略时，若用节流后压力代替蒸发压力将引起过热度明 显增大。
(2)液体交叉充注 温包为液体充注，但充注物与系统中使用的制冷剂不是同一物质， 二者的饱和压力曲线在工作温度范围呈如图3-7b所示的交叉特性。
(3)气体充注
1)停机时，维持热力膨胀阀关闭的压力差较大，故热力膨胀阀关闭较严。 2)开机时，只有当吸气压力降低到MOP值以下后，热力膨胀阀才逐渐打开， 于是可以防止起动超载。 3)由于温包内的液体量少、惯性小和感温迟后小，故热力膨胀阀的调节反 应较快。 4)环境温度对热力膨胀阀的工作有影响，使用中必须保持温包处于热力头 系统中的最低温度，否则，感温液体向温包以外迁移，将影响热力膨胀阀 的正确动作。
4.热力膨胀阀的选配
热力膨胀阀的设计选配是指根据制冷系统设计的制冷量、工况、制冷剂及 系统的实际结构布置情况，选择合适容量和形式的热力膨胀阀。 每只热力膨胀阀只能用于它规定的制冷剂系统中。相同开度下热力膨胀阀 前后的压力差影响制冷剂流经热力膨胀阀的流速乃至流量。随着蒸发温度 的降低，热力膨胀阀相对容量变小，见表3-2。阀前液体的过冷度影响到节 流后两相制冷剂的干度，对热力膨胀阀的流量系数产生影响。热力膨胀阀 相对容量随阀前液体过冷度增大而增大，见表3-3。热力膨胀阀入口处必须 避免制冷剂液体中有气体闪发，否则严重影响阀容量。冷凝器至热力膨胀 阀前的液管有阻力降时，必须增加液体过冷度，以防止阀前汽化，表3-4和 表3-5给出与此有关的数据。
二、热力膨胀阀
1.热力膨胀阀流量调节系统 2.热力膨胀阀的温包充注 3.热力膨胀阀静态过热度的最佳整定 4.热力膨胀阀的选配
1.热力膨胀阀流量调节系统
1)热力膨胀阀从机械结构设计上保证由温包压力p1提供开阀力，由蒸发压 力和调节弹簧力提供关阀力，即(p0+p3)。 2)热力膨胀阀处于即将开启位置时，调节弹簧力p3最小(预先调整的给定弹 簧预紧力)，这时热力膨胀阀控制的过热度最小，称之为静态过热度SS；热 力膨胀阀从开始开启到全开，弹簧受压缩，p3逐渐由预紧力增到最大，相 应的过热度也增到最大，这段过程对应的过热度变化值称为打开过热度OS (又叫可变过热度)；装置工作时，热力膨胀阀处于某一开度所对应的过热 度，称为工作过热度OPS。 3)在蒸发温度、冷凝温度和阀前液体温度(或过冷度)一定的条件下，绘制出 热力膨胀阀的静态特性曲线，如图3- 6所示。
3.毛细管节流的制冷系统特点
1)毛细管通流截面固定，不能按工况变化调整通流截面。 2)毛细管对流量变化有自补偿能力，只适合工况变化不大时对流量作微小 调整。 3)系统中对制冷剂充灌量有严格的控制范围。 4)压缩机停机时，系统高低压侧贯通，压力很快平衡，因而配用低起动转 矩的廉价电动机。 5)毛细管流道细长、易堵，故对系统清洁度要求高。 6)毛细管焊接时，注意防止端口变形。
一、毛细管 二、热力膨胀阀 三、电子膨胀阀 四、浮球调节阀
一、毛细管
1.毛细管的节流特性 2.毛细管尺寸估算 3.毛细管节流的制冷系统特点
1.毛细管的节流特性
图3-1 制冷剂沿毛细管流动的状态变化过程
2.毛细管尺寸估算
图3-2 毛细管算
图3-3 R12、R22毛细管 长度修正系数