制冷設(shè)備7種節(jié)流機構(gòu)介紹

更新時間：2023-07-25 點擊次數(shù)：2206

節(jié)流機構(gòu)是一種用于限制流體流量的裝置或組件，它可以通過改變流道的截面積或引入阻力來實現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)和控制。節(jié)流機構(gòu)通常用于流體控制系統(tǒng)中，以滿足不同工況下的流量需求。節(jié)流機構(gòu)有對液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓，保證冷凝器和蒸發(fā)器之間的壓力差，使蒸發(fā)器內(nèi)的也太制冷劑在要求的低壓下蒸發(fā)，達到制冷的目的；調(diào)節(jié)供入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應(yīng)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷變化。

節(jié)流裝置類型可分為：

(1) 手動膨脹閥；

(2) 浮球膨脹閥；

(3) 熱力膨脹閥；

(4) 電子膨脹閥；

(5) 毛細(xì)管；

(6) 節(jié)流短管；

(7) 孔板節(jié)流；

1、手動膨脹閥

僅用于氨制冷系統(tǒng)、實驗裝置、旁路備用等。

手動膨脹閥是一種用于控制流體流動的裝置，由閥體、閥瓣和手柄組成。閥體是閥門的主要部分，通常用于調(diào)節(jié)液體或氣體在管道中的壓力和流量。它可以手動操作，以便根據(jù)需要調(diào)整閥門的開度。它通常由金屬制成，具有進口和出口管道連接口。閥瓣是閥門的可移動部分，通過手柄與閥體連接。通過旋轉(zhuǎn)手柄，可以改變閥瓣的位置，從而調(diào)整閥門的開度。

手動膨脹閥的工作原理：是通過調(diào)整閥瓣的位置來改變管道中的流動截面積，從而控制流體的流量和壓力。當(dāng)手柄旋轉(zhuǎn)時，閥瓣相應(yīng)地移動，使得流體可以通過閥門的通道。通過增大或減小通道的開口面積，可以調(diào)節(jié)流體的流速和閥門的壓力。

2、浮球膨脹閥

除了節(jié)流降壓、調(diào)節(jié)流量之外，還可保持蒸發(fā)器內(nèi)一定的液位。適用于具有自由液面的蒸發(fā)器，如：滿液式蒸發(fā)器；低壓循環(huán)貯液桶；中間冷卻器。浮球膨脹閥構(gòu)造簡單；浮球室液面波動大，浮球傳遞給閥芯的沖擊力也大，易損壞。浮球裝置是閥門的關(guān)鍵部分，通常由一個浮球和一個浮子桿組成。浮球位于閥體內(nèi)，可以隨著介質(zhì)的流動而上下浮動。浮子桿與浮球連接，并延伸到閥體外部，通過手柄進行手動操作。

浮球膨脹閥的工作原理基于浮力原理。當(dāng)管道中的介質(zhì)流動時，浮球會隨著液位的變化而上下移動。當(dāng)液位上升時，浮球上升，浮子桿通過機械傳動將閥瓣關(guān)閉，減小通道的開口面積，從而減少流體的流量。相反，當(dāng)液位下降時，浮球下降，閥瓣打開，增大通道的開口面積，增加流體的流量。

3、熱力膨脹閥

熱力膨脹閥通過蒸發(fā)器出口處氣態(tài)制冷劑的過熱度控制閥的開度。用于非滿液式蒸發(fā)器。

熱力膨脹閥通常由閥體、閥芯、感溫元件和調(diào)節(jié)裝置組成。閥體連接在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器之間，起到分流和調(diào)節(jié)流量的作用。閥芯是可移動的部件，由感溫元件控制，它通過調(diào)節(jié)閥口的大小來改變冷媒的流量。感溫元件通常是一個膨脹力敏感的裝置，能夠根據(jù)溫度變化自動調(diào)節(jié)閥芯的位置。調(diào)節(jié)裝置可以手動或自動地控制閥芯的開度，以滿足制冷系統(tǒng)的需求。

熱力膨脹閥的工作原理：基于熱力膨脹效應(yīng)。當(dāng)制冷系統(tǒng)中的冷媒流經(jīng)蒸發(fā)器時，其溫度會升高并發(fā)生膨脹。感溫元件會感知到這個溫度變化，并相應(yīng)地移動閥芯以增加或減少閥口的開度。通過改變閥口的大小，熱力膨脹閥可以控制冷媒在蒸發(fā)器和冷凝器之間的流量，從而實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)闹评湫Ч?/span>

4、電子膨脹閥

電子膨脹閥通常由電動閥芯、電子控制單元和傳感器組成。電動閥芯是閥門的核心部分，通過電動機驅(qū)動閥芯的位置，從而改變閥口的開度。電子控制單元負(fù)責(zé)接收傳感器的信號，并根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)和算法來控制電動閥芯的移動。傳感器可以是溫度傳感器、壓力傳感器或液位傳感器等，用于監(jiān)測制冷系統(tǒng)的工況參數(shù)。

電子膨脹閥過熱度調(diào)節(jié)：用于干式蒸發(fā)器在蒸發(fā)器出口設(shè)置溫度傳感器或壓力傳感器，以采集蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度，反饋調(diào)節(jié)控制閥的開度；前饋加反饋復(fù)合調(diào)節(jié)，可消除由于蒸發(fā)器管壁與傳感器熱容造成的過熱度控制滯后，改善系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，在很寬的蒸發(fā)溫度區(qū)域使過熱度控制在目標(biāo)范圍內(nèi)。

電子膨脹閥通過不斷調(diào)整閥口的大小，可以實時地控制冷媒的流量，以適應(yīng)制冷系統(tǒng)的負(fù)荷變化和環(huán)境條件的變化。電子控制單元根據(jù)傳感器的反饋信號，精確計算和調(diào)整閥口的開度，使得制冷系統(tǒng)能夠在各種工況下保持最佳的性能和效率。

電子膨脹閥具有許多優(yōu)點。具有更高的精度和響應(yīng)速度，可以實現(xiàn)更精確的流量調(diào)節(jié)，提高制冷系統(tǒng)的控制精度。其次，電子膨脹閥具有更寬的操作范圍，能夠適應(yīng)不同的工況需求。此外，電子膨脹閥還具有自適應(yīng)和智能化的功能，可以根據(jù)系統(tǒng)的變化進行自動調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

5、毛細(xì)管

直徑0.7~2.5mm、長度0.6~6m的細(xì)長紫銅管，它廣泛用于小型全封閉直冷裝置。供液能力取決于：毛細(xì)管入口處制冷劑的狀態(tài)（壓力、溫度），毛細(xì)管的幾何尺寸（長度、內(nèi)徑）。

毛細(xì)管特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低；無運動部件；然而，毛細(xì)管的內(nèi)徑和長度對于流體流量和壓力的調(diào)節(jié)具有較大影響，需要根據(jù)具體應(yīng)用的需求進行選擇和設(shè)計。系統(tǒng)不需要裝設(shè)貯液器、制冷劑充注少；壓縮機停轉(zhuǎn)后，壓力可較快達到平衡，減輕電機的啟動負(fù)荷；調(diào)節(jié)性能差，供液量不能隨工況變化而調(diào)節(jié)；適用于蒸發(fā)溫度變化不大、工況比較穩(wěn)定的場合。

毛細(xì)現(xiàn)象是指當(dāng)液體或氣體在細(xì)小管道中流動時，由于表面張力的作用，液體或氣體在管道內(nèi)壁上形成薄薄的液膜或氣膜。毛細(xì)管的內(nèi)徑越小，液膜或氣膜的表面積就越大，表面張力的作用就越明顯。這種表面張力作用會導(dǎo)致流體在毛細(xì)管中產(chǎn)生一定的壓力差，使得流體能夠流動。

6、節(jié)流短管

節(jié)流短管是一種定截面節(jié)流孔口的節(jié)流裝置，已被應(yīng)用于部分汽車空調(diào)、冷水機組和熱泵機組中。主要優(yōu)點：價格低廉、制造簡單、可靠性好、便于安裝，取消了熱力膨脹閥系統(tǒng)中用于判別制冷負(fù)荷大小所增加的感溫包等，具有良好的互換性和自平衡能力。需要注意的是，節(jié)流短管的壓降與流量之間的關(guān)系并非線性，而且在不同的流速范圍內(nèi)，流量和壓降的關(guān)系會有所變化。因此，在設(shè)計和應(yīng)用節(jié)流短管時，需要根據(jù)具體的流體性質(zhì)和流量要求進行正確的選擇和計算。

節(jié)流短管的工作原理是通過在管道中設(shè)置一個小孔來引起流體的速度增加和壓力降低。當(dāng)流體通過短管的小孔時，由于流道的限制，流速會增加，從而導(dǎo)致壓力降低。通過控制短管的孔徑大小和流體的特性，可以實現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)。

7、孔板節(jié)流

孔板通常由一個具有特定幾何形狀的板狀設(shè)備組成，中間有一個孔洞或孔徑。孔板安裝在管道中，液體或氣體流經(jīng)孔板時，會在孔板前后產(chǎn)生壓差。根據(jù)流體的壓差和孔板的幾何特征，可以通過一些經(jīng)驗公式或流量系數(shù)來計算實際的流量。

對于離心冷水機組等等制冷量較大的設(shè)備而言，其制冷劑循環(huán)量比較大，因此毛細(xì)管顯然不適合。在管道的前后壓差較大的時候，往往采用增加節(jié)流孔板的方式來實現(xiàn)；節(jié)流孔板的原理是當(dāng)流體在管道內(nèi)流動時，由于孔板的局部阻力使得流體的壓力降低，能量損耗。該現(xiàn)象在熱力學(xué)上被稱為節(jié)流現(xiàn)象。

使用節(jié)流孔板要比采用調(diào)節(jié)閥簡單一些，但必須要配置得當(dāng)，否則液體容易出現(xiàn)汽蝕的可能，影響管道的安全運行，節(jié)流孔板的作用是在管道適當(dāng)?shù)牡胤綄⒖讖阶冃?在液體經(jīng)過縮口時，流束會變細(xì)或收縮。流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實際縮口的下游，我們稱之為縮流斷面。在縮流斷面處的流速是最大的。

孔板節(jié)流的工作原理：基于伯努利原理和連續(xù)性方程。當(dāng)流體通過孔板時，流速增大，壓力降低，因而產(chǎn)生壓差。壓差的大小與流體密度、流速和孔板的幾何形狀有關(guān)。通過測量壓差，可以計算出流體的流量。

孔板節(jié)流具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和適用范圍廣的優(yōu)點。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、液體和氣體計量、水處理和供水系統(tǒng)等領(lǐng)域。然而，孔板節(jié)流也存在一些限制，例如在高速流動或低壓差條件下，精確度可能會降低，因此在實際應(yīng)用中需要根據(jù)具體情況選擇合適的節(jié)流裝置。

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