在中小冷庫中,目前最常用的是熱力膨脹閥,又稱機(jī)械膨脹閥,最近遇到一些工程商在詢問膨脹閥是如何調(diào)節(jié)的,在這里拋磚引玉。
膨脹閥是制冷系統(tǒng)四大件之一,其他的分別是壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器(冷風(fēng)機(jī))。
膨脹閥是制冷系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件,一般安裝于儲液器和冷風(fēng)機(jī)之間。中溫高壓的液體制冷劑通過膨脹閥的節(jié)流,成為低溫低壓的濕蒸汽,然后制冷劑在冷風(fēng)機(jī)內(nèi)吸收冷庫內(nèi)的熱量,降低庫溫。膨脹閥通過感知冷風(fēng)機(jī)末端的過熱度變化來控制閥的流口大小,控制制冷劑流量,從而達(dá)到預(yù)期的制冷效果,并防止制冷系統(tǒng)產(chǎn)生濕沖程等故障。
熱力膨脹閥由閥體、感溫包、平衡管(外平衡熱力膨脹閥)三大部分組成。
平衡管
平衡管的一端接在冷風(fēng)機(jī)出口稍遠(yuǎn)離感溫包的位置上,通過毛細(xì)管直接與閥體連接。作用是傳遞冷風(fēng)機(jī)出口的實(shí)際壓力給閥體。
感溫包
密閉的感溫包系統(tǒng)內(nèi),充注的是處于氣液平衡飽和狀態(tài)的制冷劑(與系統(tǒng)制冷劑無關(guān))。它一般是綁在冷風(fēng)機(jī)出氣管上,與管子緊密接觸以感受冷風(fēng)機(jī)出口的(過熱)蒸氣溫度,由于它內(nèi)部的制冷劑是飽和的,所以就根據(jù)溫度傳遞飽和狀態(tài)的壓力給閥體。
閥體
膨脹閥閥體內(nèi)的膜片,在平衡管等傳遞過來的系統(tǒng)制冷劑壓力,以及感溫包傳遞過來的感溫包內(nèi)制冷劑氣化膨脹所產(chǎn)生多重壓力的作用下,膜片上、下移動(dòng)帶動(dòng)閥桿位移,使通過膨脹閥的制冷劑流量增加或減小,在動(dòng)態(tài)中尋求平衡。
當(dāng)系統(tǒng)的機(jī)組、冷風(fēng)機(jī)、膨脹閥等安裝完成后,一般情況下,膨脹閥無需調(diào)節(jié),系統(tǒng)即可運(yùn)行良好。
但也有部分情況下,膨脹閥的開度需要手動(dòng)調(diào)整。
那么,具體如何調(diào)節(jié)?如何判斷調(diào)節(jié)是否滿足需求?這就需要我們了解制冷劑顯熱、潛熱,飽和氣體、以及制冷劑的過熱度這些概念了。
飽和狀態(tài)的氣液混合體,在冷風(fēng)機(jī)內(nèi)吸收庫內(nèi)熱量,完全蒸發(fā),成為100%氣體狀態(tài)。在這個(gè)過程后,如果制冷劑還未到達(dá)冷風(fēng)機(jī)集氣管,即制冷劑氣體還在冷風(fēng)機(jī)內(nèi)時(shí),也就意味著,氣體還在吸收熱量(因?yàn)榇藭r(shí)的制冷劑氣體溫度與庫內(nèi)溫度之間,還存在溫差),這個(gè)時(shí)候的制冷劑氣體,通過繼續(xù)吸熱,就變成過熱氣體了。
制冷劑的過熱度,即過熱氣體的實(shí)際溫度(實(shí)際測量)與對應(yīng)壓力下的飽和溫度(查表可知)的差值。
相同質(zhì)量的制冷劑,潛熱遠(yuǎn)比顯熱大。也就是說,為了系統(tǒng)不產(chǎn)生濕沖程,我們需要制冷劑有一定的過熱度;但我們也不能允許冷風(fēng)機(jī)內(nèi)的制冷劑過熱度太大。過熱度大,意味著更多的冷風(fēng)機(jī)換熱面積的浪費(fèi),即實(shí)際冷風(fēng)機(jī)的換熱效果會因?yàn)橹评鋭┻^熱度太大而沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的效果。因?yàn)椋鄬τ陲柡蛻B(tài)制冷劑部分管程的換熱效果,氣態(tài)制冷劑部分冷風(fēng)機(jī)管程的換熱效果要差很多。
以上,我們了解了什么是過熱度。從制冷效果來說,過熱度多對制冷系統(tǒng)來說非常重要,冷風(fēng)機(jī)內(nèi)制冷劑的過熱度,要控制在一定的范圍以內(nèi),一般建議在4~7K(℃)左右。
下面,我們以丹佛斯熱力膨脹閥為例,對過熱度的調(diào)節(jié)進(jìn)行說明。
逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲會減少過熱度(即增加制冷劑流量,加大制冷量);
順時(shí)針調(diào)整則會增加過熱度(即減小制冷劑流量,減小制冷量)。
這也再一次說明了,系統(tǒng)過熱度與制冷量的關(guān)系。
這里強(qiáng)調(diào)一下,冷風(fēng)機(jī)的出口過熱度,與壓縮機(jī)吸氣口的過熱度是有區(qū)別的。以上我們討論的都均是冷風(fēng)機(jī)的過熱度。
實(shí)際應(yīng)用中,越來越多的案例,選擇了電子膨脹閥,下一期,我們會對電子膨脹閥做詳細(xì)的介紹。