《流降压装置》PPT课件.ppt

引子部分引子部分 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。之一。作用：作用：对制冷剂的流动起扼制作用，使来自冷凝器的高压液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。态制冷剂压力降低；控制进入蒸发器的制冷剂质流率。一、常见类型一、常见类型1、膨胀阀、膨胀阀2、毛细管、毛细管3、电动膨胀阀、电动膨胀阀4、活球阀、活球阀二、节流机构的作用和工作原理二、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，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。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：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流量。制冷剂液体的流量。三、热力膨胀阀的作用三、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。湿蒸气，再进入蒸发器。它在制冷装置中的作用主要包括：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，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。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，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。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，这样既能保证蒸发器传热面积的充分利用，又可一定的过热度，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以防止压缩机出现液击液击冲缸冲缸现象。现象。第一节第一节 热力膨胀阀热力膨胀阀 热力膨胀阀又称为热力膨胀阀又称为自动膨胀阀或节流阀。自动膨胀阀或节流阀。广泛用于干式蒸发器的供液量调节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通过弹簧力设定静态过热度 设定范围一般为设定范围一般为28 基本原理：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。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（标，就要对制冷空调系统许多热工参数（温度、湿度、压力、流量、温度、湿度、压力、流量、液位）液位）进行控制。进行控制。(a)(b)(c)阀结构示意图阀结构示意图 阀与蒸发器连接图阀与蒸发器连接图 过热度控制原理过热度控制原理热力膨胀阀结构原理图热力膨胀阀结构原理图一、按平衡方式不同分类一、按平衡方式不同分类内平衡式和外平衡式。内平衡式和外平衡式。二、内平衡式热力膨胀阀的结构二、内平衡式热力膨胀阀的结构主要由感温包、主要由感温包、毛细导管、感温毛细导管、感温膜片、传动杆、膜片、传动杆、阀座、阀针及调阀座、阀针及调节机构组成。节机构组成。热力膨胀阀实物图热力膨胀阀实物图三、工作原理三、工作原理 热力膨胀阀的工作原理热力膨胀阀的工作原理 感温系统：感温系统：指由感指由感温包、毛细导管及膜盒温包、毛细导管及膜盒（膜片上的空间）构成（膜片上的空间）构成的密闭空间。的密闭空间。节流：节流：将入口压力将入口压力Pk调整为出口压力调整为出口压力P0。调节：调节：针阀开度的大小将影响针阀开度的大小将影响P0、流量、流量Q。P1膜片上方推力（来自感温包）膜片上方推力（来自感温包）P0经阀门节流后制冷剂的压力经阀门节流后制冷剂的压力P2 弹簧力弹簧力注意：注意：P0、P2 均在膜片的下方。均在膜片的下方。从调节特性来分析，从调节特性来分析，热力膨胀阀属于直接作热力膨胀阀属于直接作用式比例调节器。用式比例调节器。(b)平衡状态：平衡状态：P1=P0+P2。此时，阀针不动，阀针孔开启。此时，阀针不动，阀针孔开启度不变。度不变。工作原理：工作原理：利用利用P1力的变化来改变阀针孔的开启度，从而改变制冷剂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。的流量，实现自动调节。初步设定初步设定P2 ，自我调节，自我调节P1感温包。感温包。蒸发器蒸发器t0 t01 P1（P0+P2 ）阀针孔开度阀针孔开度 流量流量 Q0 四、外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别四、外平衡热力膨胀阀与内平衡热力膨胀阀的主要区别（1）有一个专用的外平衡管接头，为引入外平衡压力所用）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调节杆的形式等也有所不同外平衡热力膨胀阀的安装外平衡热力膨胀阀的安装使用理由：因蒸发器存使用理由：因蒸发器存在压力损失，导致内平在压力损失，导致内平衡式膨胀阀开启过热度衡式膨胀阀开启过热度增大，使蒸发器传热面增大，使蒸发器传热面积的利用率降低，制冷积的利用率降低，制冷能力相应减小。能力相应减小。（a）内平衡）内平衡 （b）外平衡）外平衡 热力膨胀阀开启过热度的变化热力膨胀阀开启过热度的变化四、选择热力膨胀阀时，主要考虑下列因素：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；、按系统采用的制冷剂；2、要考虑系统的蒸发温度；、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；、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。、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蒸发温度对膨胀阀容量的影响 蒸发温度/50-5-10-15-20-25-30-35-40相对容量1.00.90.80.750.660.570.490.410.390.38阀前液体过冷对膨胀阀容量的影响阀前液体过冷对膨胀阀容量的影响相对容量过冷度/48.3511.116.722.227.833.4R12,R22,R5021.01.141.171.241.311.371.42R7171.01.121.231.391.481.51.6冷凝器冷凝器/储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失储液器与蒸发器之间的高差引起的静压损失pp/MPa高差/m369121518R120.0390.0770.1160.1550.1940.232R220.0350.070.1060.1410.1760.211R5020.0360.0720.1070.1430.1790.215第二节第二节 毛细管节流毛细管节流 应用场合：应用场合：毛细管用在小型而且不需要精确调节流量的毛细管用在小型而且不需要精确调节流量的 制冷装置。制冷装置。冰箱冰箱冷柜冷柜空调器空调器 简单简单 便宜便宜 便于大批量生产便于大批量生产应用应用长处长处一、原理一、原理 当当流流体体沿沿管管内内流流动动时时，由由于于管管道道摩摩擦擦阻阻力力而而产产生生压压降降，管径越小或管子越长则流动阻力就越大，流量就越小。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，这种流动称为动称为节流节流。二、结构二、结构 小内径、小内径、L=6m（紫铜管）（紫铜管）三、作用三、作用 节流（无调节作用）。节流（无调节作用）。四、特点四、特点 1、无运动件、结构简单；、无运动件、结构简单；2、无储液器，充入的制冷剂量小；、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；、停机后的高低压基本相同，便于启动；4、工作的准确程度差；、工作的准确程度差；5、小型空调或冰箱上运用。、小型空调或冰箱上运用。缺点：缺点：供液量不能随工况变动而调节。供液量不能随工况变动而调节。Pk P0 2 3两相区两相区P1 P3 大部分大部分1 2五、注意五、注意BP145六、工作过程六、工作过程压力变化压力变化 设计长度设计长度LR22R22、R12R12毛细管初步选择曲线图毛细管初步选择曲线图 （2）阻力过大时，）阻力过大时，G ，使高压侧制冷剂聚集，排气压力特别高，使高压侧制冷剂聚集，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。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）阻阻力力太太小小时时，G ，在在毛毛细细管管中中极极易易混混入入热热蒸蒸气气而而使使制制冷冷能能力力 ，冷冷却却空空间间达达不不到到指指定定温温度度，或或使使运运转转时时间间增增加加，另另外外易产生液击事故。易产生液击事故。六、毛细管的选择六、毛细管的选择1 1、考虑因素、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。考虑到流速、噪声和污垢。2 2、毛细管阻力大小的影响、毛细管阻力大小的影响 七、管道七、管道 用用管管道道将将制制冷冷机机各各组组成成部部件件连连接接成成一一个个完完整整的的制制冷冷系系统统，使使制冷剂在封闭的系统中循环。制冷剂在封闭的系统中循环。关关于于制制冷冷剂剂管管道道应应考考虑虑的的问问题题是是：管管道道的的材材质质应应与与制制冷冷剂剂相相容容，管管道道与与管管道道、管管道道与与设设备备连连接接处处必必须须可可靠靠密密封封，采采用用焊焊接接或或可拆连接（法兰或螺丝连接）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：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、低压液管排气管、吸气管、高压液管、低压液管八、其它部件八、其它部件 过滤器过滤器、干燥器干燥器、贮液器、贮液器、集油器、集油器、油分离器油分离器四个主要部件四个主要部件压缩机压缩机冷凝器冷凝器节流件节流件蒸发器蒸发器不可缺少不可缺少管道管道附加附加净化净化贮集贮集分离设备分离设备图图 干燥过滤器干燥过滤器1-进液管接头；进液管接头；2-压盖；压盖；3-滤网；滤网；4-干燥剂；干燥剂；5-出液管接头；出液管接头；6-壳体；壳体；7-连接螺栓。连接螺栓。图图 气液分离器结构示意图气液分离器结构示意图