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热力膨胀阀的正确选配方法

作者:admin 发布于:2/22/2017 2:18:53 PM 点击量:104 文字:【 】【 】【

  热力膨胀阀是制冷系统中四大部件之一,在系统中负责把制冷剂从冷凝压力降至蒸发压力,并按比例控制制冷剂的流量。一个系统中热力膨胀阀的好坏会直接影响整个系统的运行性能,所以选择合适的热力膨胀阀,对空调系统的运行寿命、制冷效果,运行成本具有重要的意义。

  一、热力膨胀阀选择的目的

  热力膨胀阀的选配对整个系统的性能发挥起着重要的作用,正确的选择热力膨胀阀将使蒸发器最大限度地加以利用,并使蒸发器始终和热负荷匹配。

  二、热力膨胀阀与系统不匹配时的现象

  热力膨胀阀与系统不匹配时,会使系统的制冷剂流量时多时少,导致热力膨胀阀的制冷量时大时小。当制冷量过小时,会使蒸发器供液不足,产生过大热度,对系统性能会造成不利的影响;当制冷量过大时,会引起震荡,间歇性的使蒸发器供液过量,导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动,甚至有液态制冷剂进入压缩机,引起液击(湿冲程)现象。

  三、热力膨胀阀选择的依据

  热力膨胀阀的选择根据制冷系统的制冷剂种类、蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小来进行。

  1、热力膨胀阀选择方法及一般步骤如下:

  1)确定系统的制冷剂型号。

  2)确定蒸发器的蒸发温度,冷凝温度及制冷量。

  3)热力膨胀阀进出口的压力差。

  2、热力膨胀阀选择举例

  有一台蒸发盘管(4DW4/10F-50x50.3A),制冷剂采用R407C,制冷量为96KW,蒸发温度为8℃,冷凝温度为50℃,选择什么型号的热力膨胀阀(以丹佛斯公司产品为例)。首先确定膨胀阀进出口两端的压力差PΔ。

  公式中: P k为冷凝压力。

  P 0为蒸发压力。

  1 PΔ为供液铜管的压力降。

  2 PΔ为分液器和分液毛细管的压力降。

  P k(冷凝压力),P0(蒸发压力)由所给的已知参数可在焓湿图中查得。 P k =17.5 5 10×P a,P0=6.5 5 10×P a

  而供液铜管的压力降,由于所用的盘管选型软件,在所计算的数据中已有了供液管的压力降。故已知1 PΔ=0.0031 5

  10×Pa。再分液器分液铜管的压力降取经验值2 PΔ=1 5 10×Pa。

  当制冷剂采用R407C,制冷量为96KW,蒸发温度为8℃,冷凝温度为50℃,1PΔ为10bar,选择型号为TDEZ26热力膨胀阀(以丹佛斯公司产品为例)。

  制冷量(KW)R407C蒸发温度+15℃蒸发温度+10℃膨胀阀两端压力降△P(巴)型号和名义制冷量。

  膨胀阀是制冷系统的四大组件之一,是调节和控制制冷剂流量和压力进入蒸发器的重要装置,也是高低压侧的“分界线”。它的调节,不仅关系到整个制冷系统能否正常运行,而且也是衡量操作工技术高低的重要标志。例如所测冷库温度为-10℃,蒸发温度比冷库温度低5~10℃,即-15~-20℃,对照《制冷剂温度压力对照表》(以R12制冷剂为例),相对应的压力为0.23~0.054MPa表压,此压力即为膨胀阀的调节压力(出口压力)。由于管路的压力和温度损失(取决于管路的长短和隔热效果),吸气温度比蒸发温度高5~15℃,相对应的吸气压力应为0.12~0.166MPa表压。调节膨胀阀必须仔细耐心地进行,调节压力必须经过蒸发器与库温产生热交换沸腾(蒸发)后再通过管路进入压缩机吸气腔反映到压力表上的,需要一个时间过程。

  每调动膨胀阀一次,一般需10~15分钟的时间后才能将膨胀阀的调节压力稳定在吸气压力表上。压缩机的吸气压力是膨胀阀调节压力的重要参考参数。膨胀阀的开启度小,制冷剂通过的流量就少,压力也低;膨胀阀的开启度大,制冷剂通过的流量就多,压力也高。

  根据制冷剂的热力性质,压力越低,相对应的温度就越低;压力越高,相对应的温度也就越高。按照这一定律,如果膨胀阀出口压力过低,相应的蒸发压力和温度也过低。但由于进入蒸发器流量的减少,压力的降低,造成蒸发速度减慢,单位容积(时间)制冷量下降,制冷效率降低。

  相反,如果膨胀阀出口压力过高,相应的蒸发压力和温度也过高。进入蒸发器的流量和压力都加大,由于液体蒸发过剩,过潮气体(甚至液体)被压缩机吸入,引起压缩机的湿冲程(液击),使压缩机不能正常工作,造成一系列工况恶劣,甚至损坏压缩机。由此看来,正确调整膨胀阀对系统的运行显得尤为重要。

  拿大洋的压缩机举例,10匹的,型号为C-SC735H8H,在50Hz下的制冷量为30.6。样本上标的制冷量的值是在测试工况为冷凝温度54.4℃,蒸发温度7.2℃,过冷度8.3℃,过热度为11.1℃情况下的值。

  如果我现在要设计一个水源工况的热泵机组,走的是地下水,那么该怎么匹配相应的膨胀阀呢!首先要确定压缩机在设计工况下的制冷量,夏季,2/34℃,过冷度5℃,过热度为10℃,此时压缩机的制冷量为30.56kW;冬季,3/50℃,过冷度5℃,过热度为10℃,此时压缩机的制冷量为26.58kW。我现在选取DANFOSS的TDEB系列的带平衡口的双向膨胀阀。先根据夏季制冷工况匹配一个。

  根据样本上的数据,膨胀阀前后的压力等于冷凝压力减去蒸发压力及液体经过管路、管弯头、干燥过滤器、视液镜、电磁阀等部件的压力之和,结果大概为6bar,选取TDEB11,此时的膨胀阀的制冷量在34.3kW(0℃)~37kW(5℃)之间,合适。再核算冬季制热工况的制冷量,膨胀阀前后的压力约等于12bar,对于DANFOSS此系列的膨胀阀,反响流的能力下降15%,查样本,此时的制冷量为41.5kW(0℃)~44.5kW(5℃),按衰减15%计算也就是在35.3~37.8之间,还是比较合适,这说明选取TDEB11合适。


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