冷藏柜節(jié)流機構(gòu)的研究

2014-07-09 12:51:18張世鋒

家電科技 2014年5期

張世鋒

（大連三洋冷鏈有限公司大連 116600）

節(jié)流機構(gòu)是制冷循環(huán)系統(tǒng)的主要部件之一,節(jié)流機構(gòu)直接影響著制冷效率和運行安全。冷藏柜現(xiàn)階段常用的節(jié)流機構(gòu)為毛細管和熱力膨脹閥，這兩種機構(gòu)如何選擇，一方面關系到產(chǎn)品的設計方案，另一方面還關系到產(chǎn)品的性價比。本文通過對比試驗，闡述這兩種節(jié)流機構(gòu)對冷柜性能的影響。

1 節(jié)流機構(gòu)的作用和原理

1.1 節(jié)流機構(gòu)的作用

（1）節(jié)流降壓。當常溫高壓的制冷劑飽和液體流過節(jié)流閥，變成低溫低壓的制冷劑液體并產(chǎn)生少許閃發(fā)氣體。進而實現(xiàn)向外界吸熱的目的。

（2）調(diào)節(jié)流量。節(jié)流閥通過感溫包感受蒸發(fā)器出口處制冷劑過熱度的變化來控制閥的開度，調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量，使其流量與蒸發(fā)器的熱負荷相匹配。當蒸發(fā)器熱負荷增加時閥開度也增大，制冷劑流量隨之增加；反之，制冷劑流量減少。

（3）控制過熱度。節(jié)流機構(gòu)具有控制蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度的功能。

（4）控制蒸發(fā)液位。帶液位控制的節(jié)流機構(gòu)具有控制蒸發(fā)器液位的功能，既保持蒸發(fā)器傳熱面積的充分利用，又防止吸氣帶液降低吸氣過熱度。

1.2 工作原理

毛細管工作原理：毛細管依靠其流動阻力沿長度方向產(chǎn)生壓力降，來控制制冷劑的流量和維持冷凝器和蒸發(fā)器的壓差。當有一定過冷度的制冷劑進入毛細管后，會沿著流動方向產(chǎn)生壓力和狀態(tài)變化，先是過冷液體隨壓力的逐步降低，先變?yōu)橄鄳獕毫ο碌娘柡鸵后w，這一段稱液相段，其壓力降不大，且呈線性變化；從出現(xiàn)第一個氣泡開始至毛細管末端，均為氣液共存段，也稱兩相流動段，該段內(nèi)飽和蒸汽含量沿流動方向逐漸增加，因此壓力降呈非線性變化，愈到毛細管的末端，其單位長度上的壓力降愈大。當壓力降低至相應溫度下的飽和壓力時，就要產(chǎn)生閃發(fā)現(xiàn)象，使液體自身蒸發(fā)降溫，也就是隨著壓力的降低，制冷劑的溫度也相應降低，既降低至相應壓力下的飽和溫度。

熱力膨脹閥（外平衡式）的工作原理：熱力膨脹閥是一種比較精確的節(jié)流機構(gòu)，用來調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器制冷劑的流量，其動作的幅度與離開蒸發(fā)器制冷劑的溫度和壓力有關。如圖1，膨脹閥的動作與三個力有關：（1）感溫包傳遞的壓力P1；（2）蒸發(fā)器的壓力P2；（3）過熱度設定彈簧的彈力P3。

由圖1可以看出，當力平衡時P1=P2+P3。當離開蒸發(fā)器的制冷劑熱度增大，感溫包內(nèi)的氣體升溫，使得P1>P2+P3，這樣將這樣將推致力閥開向下移動，閥的開度加大，更多的制冷劑將流入蒸發(fā)器，離開蒸發(fā)器的過熱度將減小，再影響感溫包內(nèi)的壓力，直至整個系統(tǒng)平衡。脹閥能較好地控制回氣過熱度，能夠有效地防止壓縮機的液擊。