第二節(jié)節(jié)流機(jī)構(gòu)

1、第二節(jié)第二節(jié) 節(jié)流機(jī)構(gòu)節(jié)流機(jī)構(gòu) 節(jié)流機(jī)構(gòu)是制冷裝置中的重要部件之一，它的作用是將冷凝器或貯液器中冷凝壓力下的飽和液體（或過(guò)冷液體），節(jié)流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑的流量。 一、節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用一、節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用 節(jié)流降壓，調(diào)節(jié)供液量。節(jié)流降壓，調(diào)節(jié)供液量。 絕熱節(jié)流絕熱節(jié)流 當(dāng)氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，由于局部阻力，如遇到縮口和調(diào)節(jié)閥門(mén)時(shí)，其壓力顯著下降，這種現(xiàn)象叫做節(jié)流。 工程上由于流體經(jīng)過(guò)閥門(mén)等流阻元件時(shí)，流速大時(shí)間短，來(lái)不及與外界進(jìn)行熱交換，可近似地作為絕熱過(guò)程來(lái)處理，稱(chēng)為絕熱節(jié)流。 按照節(jié)流機(jī)構(gòu)的供液量調(diào)節(jié)方式可分為以下五個(gè)類(lèi)型： （1）手動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)

2、構(gòu); （2）用于液位調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu); （3）用蒸氣過(guò)熱度調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu); （4）用電子脈沖進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu); （5）不進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu). 二、節(jié)流機(jī)構(gòu)類(lèi)型二、節(jié)流機(jī)構(gòu)類(lèi)型 一般稱(chēng)做手動(dòng)節(jié)流閥。以手動(dòng)方式調(diào)整閥孔的流通面積來(lái)改變向蒸發(fā)器的供液量。其結(jié)構(gòu)與一般手動(dòng)閥門(mén)相似。多用于氨制冷裝置。 只有氨制冷系統(tǒng)或試驗(yàn)裝置中使用。作只有氨制冷系統(tǒng)或試驗(yàn)裝置中使用。作為備用閥裝在旁通管路上，以備應(yīng)急或檢修為備用閥裝在旁通管路上，以備應(yīng)急或檢修自動(dòng)膨脹閥時(shí)使用。自動(dòng)膨脹閥時(shí)使用。 （1）手動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)手動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)：123467a）123467b）5圖 4-17 手動(dòng)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu) a）針形閥芯

3、b）V 形缺口錐體閥芯 1-手輪 2-上蓋 3-填料函 4-閥體 5-閥芯 6-閥桿 7-填料壓蓋 123467a）123467b）5圖4-17 手動(dòng)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu) a）針形閥芯 b）V形缺口錐體閥芯 1-手輪 2-上蓋 3-填料函 4-閥體 5-閥芯 6-閥桿 7-填料壓蓋 手動(dòng)節(jié)流閥的節(jié)流機(jī)構(gòu)，由閥體、閥芯、閥桿、填料函、填料壓蓋、上蓋和手輪等零件組成。節(jié)流閥與截止閥的不同之處，在于它的閥芯為針型或具有V形缺口的錐體，而且閥桿采用細(xì)牙螺紋。這樣當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，可使閥門(mén)的開(kāi)啟度緩慢地增大或減小，以保證良好的調(diào)節(jié)性能。 通常稱(chēng)做浮球調(diào)節(jié)閥。它利用浮球位置隨液面高度變化而變化的特性控制閥芯開(kāi)閉，達(dá)到

4、穩(wěn)定蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的液量的目的。它可作為單獨(dú)的節(jié)流機(jī)構(gòu)使用，也可作為感應(yīng)元件與其他執(zhí)行元件配合使用，適用中型及大型氨制冷裝置。（2）用于液位調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)用于液位調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)：54132（a）543（b）198651131027圖 4-18 浮球調(diào)節(jié)閥 a）直通式 b）非直通式 c）非直通式管路系統(tǒng) 1-閥針 2-支點(diǎn) 3-液體連接管 4-浮子 5-氣體連接管 6 進(jìn)液閥 7-出液閥 8-過(guò)濾器 9-手動(dòng)節(jié)流閥 10-蒸發(fā)器 11-遠(yuǎn)距離液面指示器 直通式浮球調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但由于液體的沖擊作用引起殼體內(nèi)液面波動(dòng)較大，使調(diào)節(jié)閥的工作不太穩(wěn)定，而且液體從殼體流入蒸發(fā)器，是依靠靜液柱的高度差

5、，因此液體只能供到容器的液面以下。非直通式浮球調(diào)節(jié)閥工作比較穩(wěn)定，而且可以供液到蒸發(fā)器的任何部位。 這種節(jié)流機(jī)構(gòu)包括熱力膨脹閥和電熱膨脹閥。它通過(guò)蒸發(fā)器出口蒸氣過(guò)熱度的大小調(diào)整熱負(fù)荷與供液量的匹配關(guān)系，以此控制節(jié)流孔的開(kāi)度大小，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器供液量隨熱負(fù)荷變化而改變的調(diào)節(jié)機(jī)制。主要用于氟利昂制冷系統(tǒng)及中間冷卻器的供液量調(diào)節(jié)。（3）用蒸氣過(guò)熱度調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)用蒸氣過(guò)熱度調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)： 熱力膨脹的工作原理 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥由感溫包、毛細(xì)管、閥座、膜片、頂桿、閥針及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。膨脹閥是接在蒸發(fā)器的進(jìn)液管上，感溫包中充注有的工質(zhì)與系統(tǒng)中制冷劑相同，感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處的管外壁上。 123456

6、7891011121314圖 4-20 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥結(jié)構(gòu) 1-氣箱座 2-閥體 3、13-螺母 4-閥座 5-閥針 6-調(diào)節(jié)桿座 7-填料 8-閥帽 9-調(diào)節(jié)桿 10-填料壓蓋 11-感溫包 12-過(guò)濾網(wǎng) 14-毛細(xì)管 1234567891011121314圖 4-20 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥結(jié)構(gòu) 1-氣箱座 2-閥體 3、13-螺母 4-閥座 5-閥針 6-調(diào)節(jié)桿座 7-填料 8-閥帽 9-調(diào)節(jié)桿 10-填料壓蓋 11-感溫包 12-過(guò)濾網(wǎng) 14-毛細(xì)管 熱力膨脹閥屬于一種自動(dòng)膨脹閥，又稱(chēng)熱力調(diào)節(jié)閥或感溫調(diào)節(jié)閥，是應(yīng)用最廣的一類(lèi)節(jié)流機(jī)構(gòu)。它是利用蒸發(fā)器出口制冷劑蒸氣的過(guò)熱度調(diào)節(jié)閥孔開(kāi)度以調(diào)

7、節(jié)供液量的，故適用于沒(méi)有自由液面的蒸發(fā)器，如干式蒸發(fā)器、蛇管式蒸發(fā)器和蛇管式中間冷卻器等。根據(jù)熱力膨脹閥內(nèi)膜片下方引入蒸發(fā)器進(jìn)口或出口壓力，分為內(nèi)平衡式或外平衡式兩種。 進(jìn) 液234AB出 氣（ b）（ a）5膜 片pbpopTtopbtpTpbpo圖4-21 內(nèi) 平 衡 式 熱 力 膨 脹 閥 工 作 原 理 圖 1-彈 性 金 屬 膜 片 2-閥 芯 3-彈 簧 4-調(diào) 節(jié) 桿 5-感 溫 包 進(jìn)液234AB出氣（b）（a）5膜片pbpopTtopbtpTpbpo圖 4-21 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥工作原理圖 1-彈性金屬膜片 2-閥芯 3-彈簧 4-調(diào)節(jié)桿 5-感溫包 pb=pT+p0圖圖4

8、-20 4-20 熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)及原理圖熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)及原理圖 （a a）結(jié)構(gòu)圖；（）結(jié)構(gòu)圖；（b b）工作圖；（）工作圖；（c c）受力圖。）受力圖。1-1-毛細(xì)管；毛細(xì)管；2-2-閥體；閥體；3-3-閥座；閥座；4-4-閥芯；閥芯；5-5-彈簧；彈簧；6-6-調(diào)整桿；調(diào)整桿；7-7-感溫包；感溫包；8-8-膜片；膜片；9-9-推桿。推桿。 1234567891011121314圖 4-20 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥結(jié)構(gòu) 1-氣箱座 2-閥體 3、13-螺母 4-閥座 5-閥針 6-調(diào)節(jié)桿座 7-填料 8-閥帽 9-調(diào)節(jié)桿 10-填料壓蓋 11-感溫包 12-過(guò)濾網(wǎng) 14-毛細(xì)管 432167流

9、動(dòng) 方 向5圖 4-22 外 平 衡 式熱 力 膨 脹 閥 結(jié) 構(gòu) 1-閥 桿 螺 母 2-彈 簧 3-調(diào) 節(jié) 桿 4-閥 桿 5-閥 體 6-外 平 衡 接 頭 7-感 溫 包 由于過(guò)熱度的影響，其出口處溫度t1與蒸發(fā)溫度t0之間存在著溫差tg，通常稱(chēng)做過(guò)熱度過(guò)熱度。 感溫包感受到t1后，使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于t1對(duì)應(yīng)的飽和壓力pb。該壓力通過(guò)毛細(xì)管傳到膜片上側(cè)，在膜片側(cè)面施有調(diào)整彈簧力pT和蒸發(fā)壓力p0，三者處于平衡時(shí)有pb=pT+p0。 從熱力膨脹閥的工作原理可以看出，其閥芯的調(diào)節(jié)動(dòng)作來(lái)源于pb=p1+p0。而在膜片上下側(cè)的壓力平衡是以蒸發(fā)器內(nèi)壓力p0作為穩(wěn)定條件，所以稱(chēng)之為內(nèi)平衡式熱力膨脹

10、閥。 熱力膨脹閥的選擇與使用熱力膨脹閥的選擇與使用 1.為了穩(wěn)定蒸發(fā)器的工作，在確定熱力膨脹閥容量時(shí)，一般應(yīng)取蒸發(fā)器熱負(fù)荷的1.21.3倍。 2.為了保證感溫包采樣信號(hào)的準(zhǔn)確性，當(dāng)蒸發(fā)器出口管徑小于22mm時(shí)，感溫包可水平安裝在管的頂部；當(dāng)管徑大于22mm時(shí)，則應(yīng)將感溫包水平安裝在管的下側(cè)方45o的位置，然后外包絕熱材料。絕對(duì)不可隨意安裝在管的底部。也要注意避免在立管，或多個(gè)蒸發(fā)器的公共回氣管上安裝感溫包。 熱力膨脹閥的選擇與使用熱力膨脹閥的選擇與使用 3.外平衡式熱力膨脹閥的外平衡管應(yīng)接于感溫包后約100mm處，接口一般位于水平管頂部，以保證調(diào)節(jié)動(dòng)作的可靠性。 4.為了使熱力膨脹閥節(jié)流后的制

11、冷劑液體均勻地分配到蒸發(fā)器的各個(gè)管組，通常是在膨脹閥的出口管和蒸發(fā)器的進(jìn)口管之間設(shè)置一種分液接頭。 （4）用電子脈沖進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)用電子脈沖進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)：在現(xiàn)代舒適性空調(diào)裝置中，有一種以數(shù)字化測(cè)檢空調(diào)舒適度(如房間內(nèi)的溫度、濕度、氣流狀況、人員增減、人體衣著條件等)作為房間空氣調(diào)節(jié)控制基礎(chǔ)的新型舒適節(jié)能型空調(diào)裝置。它根據(jù)檢測(cè)到的房間舒適度(即PMV值大小)，相應(yīng)改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生最佳舒適狀態(tài)所需要的制冷(制熱)量，從而有效地避免了開(kāi)停調(diào)節(jié)式空調(diào)器因開(kāi)停溫差產(chǎn)生的能量浪費(fèi)。 由于變流量調(diào)節(jié)時(shí)間以秒計(jì)算，可以有效地杜絕超調(diào)現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于一些需要精細(xì)流量調(diào)節(jié)的制冷裝置，采用此種膨脹閥，可

12、以得到滿(mǎn)意可靠的高效節(jié)能效果。 *熱電膨脹閥和電子脈沖式膨脹閥熱電膨脹閥和電子脈沖式膨脹閥 1.熱電膨脹閥 熱電膨脹閥也稱(chēng)電動(dòng)膨脹閥。它是利用熱敏電阻的作用來(lái)調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量的節(jié)流裝置。熱敏電阻膜室加熱量膜的運(yùn)動(dòng) 閥孔大小供液量變化。 熱電膨脹閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。為了保證良好的控制性能，熱敏電阻需要定期更換。 熱敏電阻熱電膨脹閥蒸發(fā)器電源膜片進(jìn)液圖 4-25 熱電膨脹閥 98765432113121110圖 4-26 電子脈沖式膨脹閥的結(jié)構(gòu) 1-進(jìn)液管 2-閥孔 3-閥體 4-出液管 5-絲套 6-轉(zhuǎn)軸（閥芯） 7-轉(zhuǎn)子 8-屏蔽套 9-尾板 10-定位螺釘 11-限位器 12-

13、定子線(xiàn)圈 13-導(dǎo)線(xiàn) 2.電子脈沖式膨脹閥 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、閥芯、閥體、進(jìn)出液管等主要部件組成。 在制冷裝置運(yùn)行過(guò)程中，由傳感器取到實(shí)時(shí)信號(hào)，輸入微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)獲得一定的步距角，形成對(duì)應(yīng)的閥芯上升或下降的移動(dòng)距離，得到合適的制冷劑在閥孔的流通面積和與熱負(fù)荷變化相匹配的供液量，實(shí)現(xiàn)裝置的高精度能量調(diào)節(jié)。 這類(lèi)節(jié)流機(jī)構(gòu)如節(jié)流管（俗稱(chēng)毛細(xì)管），恒壓膨脹閥，節(jié)流短管及節(jié)流孔等。毛細(xì)管節(jié)流是根據(jù)流體在一定幾何尺寸的管道內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生摩阻壓降改變其流量的原理，當(dāng)管徑一定時(shí)，流體通過(guò)的管道短則壓降小，流量大；反之，壓降大且流量小。 在冰箱及空調(diào)器制冷系統(tǒng)中取代膨脹閥作為

14、節(jié)流機(jī)構(gòu)。（5）不進(jìn)行調(diào)節(jié)的節(jié)流機(jī)構(gòu)：毛細(xì)管毛細(xì)管(節(jié)流管) 當(dāng)流體沿管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于管道摩擦阻力而產(chǎn)當(dāng)流體沿管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于管道摩擦阻力而產(chǎn)生壓降，生壓降，管徑越小、管子越長(zhǎng)則流動(dòng)阻力就越大，產(chǎn)管徑越小、管子越長(zhǎng)則流動(dòng)阻力就越大，產(chǎn)生的壓降也越大。生的壓降也越大。 采用毛細(xì)管采用毛細(xì)管小內(nèi)徑（小內(nèi)徑（0.6-5.0mm0.6-5.0mm）并有一）并有一定長(zhǎng)度的紫銅管，代替膨脹閥作為定長(zhǎng)度的紫銅管，代替膨脹閥作為節(jié)流降壓節(jié)流降壓元件，這元件，這就是毛細(xì)管節(jié)流裝置。就是毛細(xì)管節(jié)流裝置。 由于它不具備自身流量調(diào)節(jié)能力，被看作為一種 流量恒定的節(jié)流元件。 毛細(xì)管毛細(xì)管原理：原理：節(jié)流，利用孔徑和長(zhǎng)度

15、變化產(chǎn)生壓力差，節(jié)流，利用孔徑和長(zhǎng)度變化產(chǎn)生壓力差，控制制冷劑流量?？刂浦评鋭┝髁俊?yīng)用：應(yīng)用：主要用于熱負(fù)荷較小的家用制冷器具中，主要用于熱負(fù)荷較小的家用制冷器具中，同時(shí)要求制冷系統(tǒng)有比較穩(wěn)定的冷凝壓力和蒸發(fā)同時(shí)要求制冷系統(tǒng)有比較穩(wěn)定的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力，如空調(diào)、冰箱。壓力，如空調(diào)、冰箱。特點(diǎn)：特點(diǎn)：一般用銅管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格一般用銅管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格便宜，不易產(chǎn)生故障，且壓縮機(jī)停止運(yùn)行后，冷便宜，不易產(chǎn)生故障，且壓縮機(jī)停止運(yùn)行后，冷凝器和蒸發(fā)器的壓力可以自動(dòng)達(dá)到平衡，減輕了凝器和蒸發(fā)器的壓力可以自動(dòng)達(dá)到平衡，減輕了再次啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷；但對(duì)制冷劑流量的調(diào)再次啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷；但對(duì)制冷劑流量的調(diào)節(jié)能力很低。節(jié)能力很低。 50454035302520151050-10-20-30溫度23壓力121節(jié)流管長(zhǎng)度/m1086420壓力123456試驗(yàn)條件：節(jié)流管內(nèi)徑1.07mm管長(zhǎng)5.5m/10 kPa2溫度/圖 4-29 制冷劑（氟利