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制冷劑的节流装置中外平衡式热力膨胀阀工作原理

信息來源:   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劑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,使制冷劑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,制冷劑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,制冷劑在该点的蒸发温度为心=0°C。若制冷劑在出口处仍保持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劑压力Po和等效弹簧压缩力W之和,
即:

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


爲了平衡膜片下部壓力而使閥孔有一定開度,則膜片上部也需有0.670MPa的壓力,在該壓力下R22工質的飽和溫度已超過9C,因此蒸發器出口處應保持9°C以上的過熱度。顯然,這樣高的過熱度將影響蒸發器的傳熱效果。應該指出,爲了使感溫包內的工質壓力與其溫度始終保持飽和關系,感溫包內應充加足夠數量的工質。爲此,膜片上部空間和毛細管體積之和應小于充加的工質液體體積。

另外,由于工質在高溫區內的飽和壓力隨溫度的變化率大于低溫區內變化率,上述充液式熱力膨脹閥在低溫制冷系統中調節冷量的性能就較差,因此可用充氣式、混合充注式等熱力膨脹閥,以改善在低溫制冷系統中的調節性能。


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