制冷設備7種節流機構介紹

更新時(shí)間：2023-07-25 點(diǎn)擊次數：1090

節流機構是一種用于限制流體流量的裝置或組件，它可以通過(guò)改變流道的截面積或引入阻力來(lái)實(shí)現流量的調節和控制。節流機構通常用于流體控制系統中，以滿(mǎn)足不同工況下的流量需求。節流機構有對液態(tài)制冷劑節流降壓，保證冷凝器和蒸發(fā)器之間的壓力差，使蒸發(fā)器內的也太制冷劑在要求的低壓下蒸發(fā)，達到制冷的目的；調節供入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應蒸發(fā)器的熱負荷變化。

節流裝置類(lèi)型可分為：

(1) 手動(dòng)膨脹閥；

(2) 浮球膨脹閥；

(3) 熱力膨脹閥；

(4) 電子膨脹閥；

(5) 毛細管；

(6) 節流短管；

(7) 孔板節流；

1、手動(dòng)膨脹閥

僅用于氨制冷系統、實(shí)驗裝置、旁路備用等。

手動(dòng)膨脹閥是一種用于控制流體流動(dòng)的裝置，由閥體、閥瓣和手柄組成。閥體是閥門(mén)的主要部分，通常用于調節液體或氣體在管道中的壓力和流量。它可以手動(dòng)操作，以便根據需要調整閥門(mén)的開(kāi)度。它通常由金屬制成，具有進(jìn)口和出口管道連接口。閥瓣是閥門(mén)的可移動(dòng)部分，通過(guò)手柄與閥體連接。通過(guò)旋轉手柄，可以改變閥瓣的位置，從而調整閥門(mén)的開(kāi)度。

手動(dòng)膨脹閥的工作原理：是通過(guò)調整閥瓣的位置來(lái)改變管道中的流動(dòng)截面積，從而控制流體的流量和壓力。當手柄旋轉時(shí)，閥瓣相應地移動(dòng)，使得流體可以通過(guò)閥門(mén)的通道。通過(guò)增大或減小通道的開(kāi)口面積，可以調節流體的流速和閥門(mén)的壓力。

2、浮球膨脹閥

除了節流降壓、調節流量之外，還可保持蒸發(fā)器內一定的液位。適用于具有自由液面的蒸發(fā)器，如：滿(mǎn)液式蒸發(fā)器；低壓循環(huán)貯液桶；中間冷卻器。浮球膨脹閥構造簡(jiǎn)單；浮球室液面波動(dòng)大，浮球傳遞給閥芯的沖擊力也大，易損壞。浮球裝置是閥門(mén)的關(guān)鍵部分，通常由一個(gè)浮球和一個(gè)浮子桿組成。浮球位于閥體內，可以隨著(zhù)介質(zhì)的流動(dòng)而上下浮動(dòng)。浮子桿與浮球連接，并延伸到閥體外部，通過(guò)手柄進(jìn)行手動(dòng)操作。

浮球膨脹閥的工作原理基于浮力原理。當管道中的介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，浮球會(huì )隨著(zhù)液位的變化而上下移動(dòng)。當液位上升時(shí)，浮球上升，浮子桿通過(guò)機械傳動(dòng)將閥瓣關(guān)閉，減小通道的開(kāi)口面積，從而減少流體的流量。相反，當液位下降時(shí)，浮球下降，閥瓣打開(kāi)，增大通道的開(kāi)口面積，增加流體的流量。

3、熱力膨脹閥

熱力膨脹閥通過(guò)蒸發(fā)器出口處氣態(tài)制冷劑的過(guò)熱度控制閥的開(kāi)度。用于非滿(mǎn)液式蒸發(fā)器。

熱力膨脹閥通常由閥體、閥芯、感溫元件和調節裝置組成。閥體連接在制冷系統的蒸發(fā)器和冷凝器之間，起到分流和調節流量的作用。閥芯是可移動(dòng)的部件，由感溫元件控制，它通過(guò)調節閥口的大小來(lái)改變冷媒的流量。感溫元件通常是一個(gè)膨脹力敏感的裝置，能夠根據溫度變化自動(dòng)調節閥芯的位置。調節裝置可以手動(dòng)或自動(dòng)地控制閥芯的開(kāi)度，以滿(mǎn)足制冷系統的需求。

熱力膨脹閥的工作原理：基于熱力膨脹效應。當制冷系統中的冷媒流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)，其溫度會(huì )升高并發(fā)生膨脹。感溫元件會(huì )感知到這個(gè)溫度變化，并相應地移動(dòng)閥芯以增加或減少閥口的開(kāi)度。通過(guò)改變閥口的大小，熱力膨脹閥可以控制冷媒在蒸發(fā)器和冷凝器之間的流量，從而實(shí)現恰當的制冷效果。

4、電子膨脹閥

電子膨脹閥通常由電動(dòng)閥芯、電子控制單元和傳感器組成。電動(dòng)閥芯是閥門(mén)的核心部分，通過(guò)電動(dòng)機驅動(dòng)閥芯的位置，從而改變閥口的開(kāi)度。電子控制單元負責接收傳感器的信號，并根據預設的參數和算法來(lái)控制電動(dòng)閥芯的移動(dòng)。傳感器可以是溫度傳感器、壓力傳感器或液位傳感器等，用于監測制冷系統的工況參數。

電子膨脹閥過(guò)熱度調節：用于干式蒸發(fā)器在蒸發(fā)器出口設置溫度傳感器或壓力傳感器，以采集蒸發(fā)器出口制冷劑的過(guò)熱度，反饋調節控制閥的開(kāi)度；前饋加反饋復合調節，可消除由于蒸發(fā)器管壁與傳感器熱容造成的過(guò)熱度控制滯后，改善系統調節品質(zhì)，在很寬的蒸發(fā)溫度區域使過(guò)熱度控制在目標范圍內。

電子膨脹閥通過(guò)不斷調整閥口的大小，可以實(shí)時(shí)地控制冷媒的流量，以適應制冷系統的負荷變化和環(huán)境條件的變化。電子控制單元根據傳感器的反饋信號，精確計算和調整閥口的開(kāi)度，使得制冷系統能夠在各種工況下保持最佳的性能和效率。

電子膨脹閥具有許多優(yōu)點(diǎn)。具有更高的精度和響應速度，可以實(shí)現更精確的流量調節，提高制冷系統的控制精度。其次，電子膨脹閥具有更寬的操作范圍，能夠適應不同的工況需求。此外，電子膨脹閥還具有自適應和智能化的功能，可以根據系統的變化進(jìn)行自動(dòng)調節和優(yōu)化。

5、毛細管

直徑0.7~2.5mm、長(cháng)度0.6~6m的細長(cháng)紫銅管，它廣泛用于小型全封閉直冷裝置。供液能力取決于：毛細管入口處制冷劑的狀態(tài)（壓力、溫度），毛細管的幾何尺寸（長(cháng)度、內徑）。

毛細管特點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低；無(wú)運動(dòng)部件；然而，毛細管的內徑和長(cháng)度對于流體流量和壓力的調節具有較大影響，需要根據具體應用的需求進(jìn)行選擇和設計。系統不需要裝設貯液器、制冷劑充注少；壓縮機停轉后，壓力可較快達到平衡，減輕電機的啟動(dòng)負荷；調節性能差，供液量不能隨工況變化而調節；適用于蒸發(fā)溫度變化不大、工況比較穩定的場(chǎng)合。

毛細現象是指當液體或氣體在細小管道中流動(dòng)時(shí)，由于表面張力的作用，液體或氣體在管道內壁上形成薄薄的液膜或氣膜。毛細管的內徑越小，液膜或氣膜的表面積就越大，表面張力的作用就越明顯。這種表面張力作用會(huì )導致流體在毛細管中產(chǎn)生一定的壓力差，使得流體能夠流動(dòng)。

6、節流短管

節流短管是一種定截面節流孔口的節流裝置，已被應用于部分汽車(chē)空調、冷水機組和熱泵機組中。主要優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、制造簡(jiǎn)單、可靠性好、便于安裝，取消了熱力膨脹閥系統中用于判別制冷負荷大小所增加的感溫包等，具有良好的互換性和自平衡能力。需要注意的是，節流短管的壓降與流量之間的關(guān)系并非線(xiàn)性，而且在不同的流速范圍內，流量和壓降的關(guān)系會(huì )有所變化。因此，在設計和應用節流短管時(shí)，需要根據具體的流體性質(zhì)和流量要求進(jìn)行正確的選擇和計算。

節流短管的工作原理是通過(guò)在管道中設置一個(gè)小孔來(lái)引起流體的速度增加和壓力降低。當流體通過(guò)短管的小孔時(shí)，由于流道的限制，流速會(huì )增加，從而導致壓力降低。通過(guò)控制短管的孔徑大小和流體的特性，可以實(shí)現對流量的調節。

7、孔板節流

孔板通常由一個(gè)具有特定幾何形狀的板狀設備組成，中間有一個(gè)孔洞或孔徑?？装灏惭b在管道中，液體或氣體流經(jīng)孔板時(shí)，會(huì )在孔板前后產(chǎn)生壓差。根據流體的壓差和孔板的幾何特征，可以通過(guò)一些經(jīng)驗公式或流量系數來(lái)計算實(shí)際的流量。

對于離心冷水機組等等制冷量較大的設備而言，其制冷劑循環(huán)量比較大，因此毛細管顯然不適合。在管道的前后壓差較大的時(shí)候，往往采用增加節流孔板的方式來(lái)實(shí)現；節流孔板的原理是當流體在管道內流動(dòng)時(shí)，由于孔板的局部阻力使得流體的壓力降低，能量損耗。該現象在熱力學(xué)上被稱(chēng)為節流現象。

使用節流孔板要比采用調節閥簡(jiǎn)單一些，但必須要配置得當，否則液體容易出現汽蝕的可能，影響管道的安全運行，節流孔板的作用是在管道適當的地方將孔徑變小,在液體經(jīng)過(guò)縮口時(shí)，流束會(huì )變細或收縮。流束的最小橫斷面出現在實(shí)際縮口的下游，我們稱(chēng)之為縮流斷面。在縮流斷面處的流速是最大的。

孔板節流的工作原理：基于伯努利原理和連續性方程。當流體通過(guò)孔板時(shí)，流速增大，壓力降低，因而產(chǎn)生壓差。壓差的大小與流體密度、流速和孔板的幾何形狀有關(guān)。通過(guò)測量壓差，可以計算出流體的流量。

孔板節流具有結構簡(jiǎn)單、可靠性高和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。它們廣泛應用于工業(yè)過(guò)程控制、液體和氣體計量、水處理和供水系統等領(lǐng)域。然而，孔板節流也存在一些限制，例如在高速流動(dòng)或低壓差條件下，精確度可能會(huì )降低，因此在實(shí)際應用中需要根據具體情況選擇合適的節流裝置。

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