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制冷剂的节流装置中外平衡式热力膨胀阀工作原理

信息来源: http://www.xueyaozhileng.com  时间:2019/1/15 22:12:58 

外平衡式热力膨胀阀与蒸发器的连接如图2-25所 示 ,它与内平衡式热力膨胀阀的主要区别在于增加了一根外接平衡管。接管的一端与阀体上的接头连接,另一端与蒸发器的出口管路连接。这 样 ,膨胀阀膜片下部的制冷剂蒸发压力就不是蒸发器的进口压力P°,而是蒸发器出口压力p1°。当蒸发器的阻力较大时,则 p1°<p°。外平衡热力膨胀阀就是根据这一特性应用于蒸发器阻力较大的制冷系统中的,使制冷剂流量能得到较好的调节效果。


图2-25所示的制冷系统和外平衡膨胀阀感温包中的工质均为R22,蒸发器的进、出口阻力W为0.086MPa。外平衡热力膨胀阀按图2-23所示的工作条件时,制冷剂在蒸发器进口处的蒸发温度为5°C,相应的蒸发压力。为0.584MPa,在接近蒸发器出口处B点压力=0.584—0.086=0.498MPa,制冷剂在该点的蒸发温度为心=0°C。若制冷剂在出口处仍保持5°C过热度,则感温包内工质温度为5-0=5°C。膜片上部压力p为该温度下的饱和压力,即声=0.584MPa,若弹簧等效压缩力086MPa,则膜片上、下两侧作用力相等,即:

p=p1°+w

这样,外平衡热力膨胀阀正常工作。若在上述制冷系统中安装内平衡热力膨胀阀,则膜片下部为进入蒸发器的制冷剂压力Po和等效弹簧压缩力W之和,
即:

P0 + W = 0 . 584 + 0 . 086 = 0 . 670,M P a


为了平衡膜片下部压力而使阀孔有一定开度,则膜片上部也需有0.670MPa的压力,在该压力下R22工质的饱和温度已超过9C,因此蒸发器出口处应保持9°C以上的过热度。显然,这样高的过热度将影响蒸发器的传热效果。应该指出,为了使感温包内的工质压力与其温度始终保持饱和关系,感温包内应充加足够数量的工质。为此,膜片上部空间和毛细管体积之和应小于充加的工质液体体积。

另外,由于工质在高温区内的饱和压力随温度的变化率大于低温区内变化率,上述充液式热力膨胀阀在低温制冷系统中调节冷量的性能就较差,因此可用充气式、混合充注式等热力膨胀阀,以改善在低温制冷系统中的调节性能。


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