1、i热力膨胀阀:通过在蒸发器出口加上感温包,感应出口处制冷剂的过热度,将之转化为相应感温包中液体的饱和压力,进而通过弹簧的变形来控制阀门的开度。
ii电子膨胀阀:通过利用被调节参数的电信号,控制施加于膨胀阀上的电压或电流,进而达到调节供液量的目的。
电子膨胀阀在变容量调节系统中的实用性更高,能高胜任负荷变化多、变化快的系统。 2、充液式:充液式感温包中的充注量足够大,保证在任何过程中感温包中均有液体的存在。通过感温包与蒸发器出口温度达到热力平衡时,感温包中传递的是对应温度的饱和压力p3,而由于是外平衡热力膨胀阀,故蒸发器出口压力也随即被传递,为p1,加上弹簧的压力p2,形成p1+p2=p3,当外界负荷发生改变时,导致制冷剂过热度变大,p3增大,则增大制冷剂流量。充气式感温包内充注的液体数量取决于热力膨胀阀工作室的最高蒸发温度,在该温度下,感温系统内的所充注的液态制冷剂全部汽化为气体。而工作原理与充液感温包的区别在于当感温包内的制冷剂全部变成气体时,当蒸发器出口过热度增大时,尽管感温包内气体温度增加很大,压力却增加很少,这样使得阀门基本不会开大。而当出现题目中的情况时,充液式热力膨胀阀的阀门加开度增幅很大,而充气式则不会。
3、完好的热力膨胀阀感温包中的介质温度为室温,对应的压力大约为1MPa,正常投入工作时的过热温度下的饱和压力,而蒸发器入口对应压力位室内气压,故此时为开启状态;而破裂的感温包只能给膜片提供大气压,与制冷剂进口压力(同样为大气压力)抵消。所以此时阀门关闭。
4、膨胀阀前出现气化说明过冷度不够,此时制冷剂在汽液两相区,膨胀阀几口制冷剂比容增大,则膨胀阀内单位体积下的制冷剂质量减少,单位质量制冷量也减少,使得蒸发器面积不能充分利用,导致过热度过大。
5、选型过大导致过热度不够,进入压缩机可能出现液击现象,出现振荡现象(?);当选型过小则导致过热度过大,蒸发器不能被完全利用。 6、都可以用作节流装置,而且机构简单,都是利用沿程阻力使得通过其中的液体压力下降。毛细管优点:结构简单,无运动部件,价格低廉,使用时系统无需安装贮液器;缺点是调节性能差,供液量不能随工况变化而任意调节。节流短管优点:结构简单,价格低廉,便于安装,取消了热力膨胀阀系统中用于判断制冷负荷大小的感温包,具有良好的互换性和自平衡能力;缺点同毛细管。 7、气体通过筒体速度过大,导致带油气体在筒体中停留时间过短,降低了润滑油分离效果。也使得机器负荷大。
8、因为夏天制冷时蒸发器从室内取热,冬天制热时从室外取热。所以制冷时的
蒸发压力大于制热时的蒸发压力,从而压缩机的吸气压力是制冷的时候比较高。蒸发器吸气压力需要保证不能太小,否则制冷能力会下降。所以需要保证制热时的吸气压力,制冷时的吸气压力便得到保证。效率便得到保证。(这题不太会。不确定。求大牛指正吧。。。。)
计算题
1. 冲液式热力膨胀阀的过热随蒸发温度变化而变化。在R22制冷系统中,分别采用感温包
冲注R22,R134a,R600a的冲液式热力膨胀阀,试绘制三种情况下蒸发器的过热度随蒸发温度的变化曲线(弹簧预紧力均取0.097Mpa)。 解:
以R22为例,查表作出R22饱和压力岁温度变化曲线,作为膨胀阀P1和P3变化曲线。
P2=0.097Mpa将此曲线线上平移0.097MPa即为(P1+P2)随温度变化曲线。当膨胀阀入口温度为T1时,对应的压力为P1,此时出口压力对应为P3=P1+P2,即在P12线上找到T1对应的点,纵坐标不动,向右平移交P3(P1)随温度变化曲线的点对应的横坐标即为出口温度。过热度为出口温度,减去进口温度。取不同进口温度,作出过热度随进口温度的变化曲线如下。R134a,R600a类似。图中压力单位为Kpa,温度单位为℃。横坐标均为入口温度。P1,2表示P1+P2。数据中NaN表示不存在。
具体数据如下 R22:
P_1 P_1_2 T_1 过热度 64.52 161.50 -50.00 19.62 82.91 179.90 -45.00 17.13 105.20 202.20 -40.00 15.08 132.00 229.00 -35.00 13.13 163.90 260.90 -30.00 11.52 201.50 298.50 -25.00 10.19 245.40 342.40 -20.00 8.93 296.30 393.30 -15.00 7.87 354.90 451.90 -10.00 6.97 421.90 518.90 -5.00 6.21 498.10 595.10 0.00 5.56 584.30 681.30 5.00 5.00 681.20 778.20 10.00 4.47 789.60 886.60 15.00 4.02 910.30 1007.00 20.00 NaN R134a:
P_1 P_1_2 T_1 过热度 29.48 126.50 -50.00 28.80 39.15 136.10 -45.00 25.53 51.25 148.20 -40.00 22.47 66.19 163.20 -35.00 19.87 84.43 181.40 -30.00 17.37 106.50 203.50 -25.00 15.33
132.80 229.80 -20.00 13.40 164.00 261.00 -15.00 11.77 200.70 297.70 -10.00 10.41 243.50 340.50 -5.00 9.17 293.00 390.00 0.00 8.08 349.90 446.90 5.00 7.17 414.90 511.90 10.00 6.39 488.70 585.70 15.00 NaN 572.10 669.10 20.00 NaN R600a:
P_1 P_1_2 T_1 过热度 16.53 113.50 -50.00 41.01 21.84 118.80 -45.00 37.18 28.46 125.50 -40.00 33.66 36.61 133.60 -35.00 30.38 46.51 143.50 -30.00 27.28 58.42 155.40 -25.00 24.56 72.60 169.60 -20.00 22.00 89.32 186.30 -15.00 19.80 108.90 205.90 -10.00 17.71 131.60 228.60 -5.00 15.94 157.70 254.70 0.00 14.35 187.50 284.50 5.00 12.88 221.40 318.40 10.00 NaN 259.70 356.70 15.00 NaN 302.70 399.70 20.00 NaN
2. R22制冷系统的蒸发温度为5℃,冷凝温度为40℃,节流前液态制冷剂的再冷度为5℃,
当制冷剂设计流量为40kg/h时,请计算选择毛细管的内径及长度。 解:
教材P132,通过冷凝温度tk和过冷度Δt,通过图5-16得出毛细管的标准流量Ma=42.5kg/h;从而得出相对流量系数Ψ=Mr/Ma=0.94。这时候得通过图5-17可以确定管长L和管径d的一个关系,任意确定其中一个参数的值就能确定另一个值。此时再通过定管径d=1.625mm(标准管径),通过图5-17得出管长为L约为1.9m。
3. 已知R22制冷系统的冷凝温度为40℃,压缩机排气温度90℃,制冷剂流量为1kg/s,5m
唱的排气直管段总压力损失为980Pa,试确定排气管(铜)内径。 解:
教材P154,计算出单位长度压力损失为196Pa/m,通过图5-62右侧上方坐标找到196pa/m摩擦压降垂直线,找到其与冷凝温度40℃排气温度90℃线的交点,以此焦点纵坐标不动,向左平移,知道与下方制冷剂流量坐标为1kg/s的垂直线相交。找到此时交点可以得到管内径。大约为60mm。
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