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制冷原理与设备第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9章 节流机构 第9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。 节流基本原理： 9.1 节流装置的作用和工作原理 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： 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。 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； 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） 9.2 热力膨胀阀 按照感温机构感受到的蒸发器出口制冷剂蒸气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，使制冷剂流量始终与蒸发器的热负荷相匹配。 主要由阀体、感温包和毛细管组成。 应用范围： 普遍用于氟利昂制冷系统中。 工作原理： 主要结构： 内平衡式： 按膜片平衡方 式不同分类： 外平衡式： 当制冷剂流经蒸发器的阻力较小时，最好用内平衡式热力膨胀阀 当蒸发器阻力较大时，超过0.03MPa时，应用外平衡式热力膨胀阀 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。 9.2.1 内平衡式热力膨胀阀 结构组成： 适用范围： 适合管内流动阻力相对较小的蒸发器。 由阀体、推杆、阀座、阀针、弹簧、调节杆、感温包、连接管、感应膜片等部件组成。 推杆 感温包 膜片 阀座 阀针 弹簧 阀体 调节杆 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。 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。 工作过程： Pg P0 Pw 经节流后进入蒸发器 P0 ：经节流后的制冷剂压力 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 Pw ：弹簧当量压力 9.2.2 外平衡式热力膨胀阀 适用范围： 适合蒸发器盘管阻力较大，一般超过0.03MPa时的场合。 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； 外平衡式热力膨胀阀的安装与工作原理 在结构和安装上与内平衡式的区别是：外平衡式阀膜片下方的空间与阀的出口不连通，而是用一根小直径的平衡管与蒸发器出口相连，这样，作用于膜片下方的制冷剂压力就不是节流后蒸发器进口处的P0，而是蒸发器出口处的压力Pc，膜片受力平衡时为Pg= Pc+ Pw，可见，阀的开启度不受蒸发器盘管管内流动阻力的影响，从而克服了内平衡式的缺点。 外平衡式热力膨胀阀 节流降压。将高压液态制冷剂降压为低压气态制冷剂，控制蒸发器的供液量。 9.3 毛细管 毛细管是最简单的节流装置，毛细管是一根有规定长度的直径很细的紫铜管，它的内径一般为0.5～2mm，选择合适长度，加工成螺旋状，以增大液体流动时的阻力。 作用： 条件： 适用范围： 以毛细管作节流元件，要求制冷系统有稳定的冷凝压力和蒸发压力。 用于蒸发温度变化范围很小的小型全封闭式制冷装置中，一般用作电冰箱、空调器和小型制冷装置上使用的节流元件。 原理： 流体沿管内流动时，由于管摩擦阻力而产生压降，管径越小或管子越长则流动阻力越大，流量就越小。 毛细管中制冷剂压力及状态变化 当有一定过冷度的制冷剂液体进入毛细管后，会沿着流动方向产生压力和状态变化，过冷流体随压力的逐步降低，先变为相应压力下的饱和液体，这一段称液相段，其压力降不大，呈线性变化。 从出现第一个气泡开始至毛细管末端，均为气液共存段，该段饱和蒸气含量沿流动方向增加，因此压力降呈非线性变化，越到毛细管的末端，其单位长度上的压力降越大。 当压力降低至相应温度下的饱和压力时，就要产生闪发现象，使流体自身蒸发降温，也就是随着压力的降低，制冷剂的温度也相应降低，即降低至相应压力下的饱和温度。 毛细管作节流装置的特点：