【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器 兩種。 1. 冷卻排管 多用于冷庫及各種試驗(yàn)用制冷裝置中。其特點(diǎn)是制冷劑在冷卻排管內(nèi)流動(dòng)并蒸發(fā)，管外作為傳熱介質(zhì)的被冷卻空氣作自然對(duì)流。 冷卻排管可以用光管、肋片管制成。按管組在室內(nèi)的安裝位置可分為 墻排管、頂排管和擱架式排管 三種。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 冷卻空氣的蒸發(fā)器 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 按結(jié)構(gòu)形式，冷卻排管也可分為 立管式、蛇管式 兩類。立管式只適用于氨系統(tǒng)，蛇管式對(duì)于氨及氟利昂系統(tǒng)都適用。 立管式墻排管通常用于冷藏庫凍結(jié)物的冷藏間，靠墻布置，故稱為墻排管。其結(jié)構(gòu) 如圖 （ a）所示 。 38 ，如圖 （ b）所示 。可以是單排的也可以是雙排的，每排由一根或兩根光管或肋管組成。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蛇管式排管的適用范圍較廣。蛇管式頂排管重力供液或氨泵供液均可；單排和雙排蛇管式墻排管可用于下進(jìn)上出式的氨泵供液系統(tǒng)及重力供液系統(tǒng)，單根蛇管式排管還可用于氨泵上進(jìn)下出供液系統(tǒng)和熱力膨脹閥供液系統(tǒng)。氟利昂系統(tǒng)所采用的蛇管式排管通常為單排式。 擱架式排管多用于冷庫的生產(chǎn)庫房中。它是由許多組蛇形盤管組合而成，冷凍加工時(shí)將食品置于凍盤中，放在擱架上進(jìn)行凍結(jié)。由于排管與食品近乎直接接觸，所以其傳熱系數(shù)較高，適用于凍結(jié)魚類、家禽等食品。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 2. 冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器 廣泛用于各種空調(diào)機(jī)組以及冷藏庫、低溫試驗(yàn)箱用的各種形式的冷風(fēng)機(jī)。在這種蒸發(fā)器中，管外空氣是在風(fēng)機(jī)的作用下受迫流動(dòng)，與管內(nèi)的制冷劑進(jìn)行熱交換，使空氣冷卻，從而達(dá)到降溫的目的， 如圖 。 氨的冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)器用 25～ 38 mm的無縫鋼管制成，管外繞以厚 1 mm左右的鋼肋片，肋距約為 10 mm，下供液，上回氣。氟利昂蒸發(fā)器多用 10～ 18 mm的銅管制成，管外肋片多為套片式。當(dāng)蒸發(fā)器用于空調(diào)時(shí)，肋距為 2～ 4 mm；用于降溫或低溫時(shí)，其肋距應(yīng)放大，一般為 4～ 6 mm，這是因?yàn)槔呔嗵r(shí)，凝結(jié)水流動(dòng)不暢，或很快被積霜堵死，惡化了換熱效果。目前一些房間空調(diào)蒸發(fā)器的基管也有用 mm或 mm的銅管，肋片多用厚 mm 或 mm左右的鋁片 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 采用冷風(fēng)機(jī)時(shí)，不用載冷劑，冷損失少，結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)器的換熱系數(shù)也不大，當(dāng)迎面風(fēng)速為 2～ 3m/s時(shí)，其換熱系數(shù)為 29～ 35W/(m2K)。 冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器一般由許多并聯(lián)的蛇形管組成，在供液前，應(yīng)加裝分液器和毛細(xì)管，保證液態(tài)制冷劑能夠均勻地分配給各路蛇形管。分液器保證了流入各路的制冷劑蒸氣含量相同。毛細(xì)管內(nèi)徑很小，有較大的流動(dòng)阻力，從而保證了制冷劑分配時(shí)流量相同。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 圖 冷卻排管結(jié)構(gòu)形式 （ a）立管式；（ b）蛇管式若 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 圖 冷風(fēng)機(jī)的蒸發(fā)器 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用主要是： ①對(duì)從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓；②根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化，調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。 常用的節(jié)流機(jī)構(gòu)有手動(dòng)節(jié)流閥、浮球式節(jié)流閥、熱力膨脹閥及阻流式膨脹閥 (毛細(xì)管 )、熱電式膨脹閥等。它們的基本原理都是使高壓液態(tài)制冷劑受迫流過一個(gè)小過流截面，產(chǎn)生合適的局部阻力損失 (或沿程損失 )，使制冷劑壓力驟降，同時(shí)一部分液態(tài)制冷劑汽化，吸收潛熱，使節(jié)流后的制冷劑成為低溫低壓狀態(tài)。 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 手動(dòng)節(jié)流閥 又稱手動(dòng)調(diào)節(jié)閥或膨脹閥，和普通的截止閥在結(jié)構(gòu)上的不同之處主要是閥芯的結(jié)構(gòu)與閥桿的螺紋形式。普通截止閥的閥芯為一平頭，閥桿為普通螺紋，所以它只能控制管路的通斷和粗略地調(diào)節(jié)流量，難以調(diào)整在一個(gè)適當(dāng)?shù)倪^流截面積上以產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)墓?jié)流作用。節(jié)流閥的閥芯為針形錐體或帶缺口的錐體 （圖 ）， 閥桿為細(xì)牙螺紋，所以當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，過流截面積可以較準(zhǔn)確、方便地調(diào)整。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 手動(dòng)節(jié)流閥 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 手動(dòng)節(jié)流閥開啟度的大小是根據(jù)蒸發(fā)器負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)的，通常開啟度為手輪的 1/8至 1/4周，不能超過一周。否則，開啟度過大，會(huì)失去膨脹作用。因此它不能隨蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，幾乎全憑經(jīng)驗(yàn)結(jié)合系統(tǒng)中的反應(yīng)進(jìn)行手工操作。 目前它只裝設(shè)于氨制冷裝置中。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 圖 手動(dòng)節(jié)流閥的閥芯 （ a）針形閥芯；（ b）具有 V形缺口的閥芯 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 1. 工作原理 浮球節(jié)流閥又稱浮球調(diào)節(jié)閥，是一種自動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流閥。利用一鋼制浮球?yàn)閱㈤]閥門的動(dòng)力，靠浮球隨液面高低在浮球室中升降，控制一小閥門開啟度的大小變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量，同時(shí)起節(jié)流作用。 當(dāng)容器內(nèi)液面降低時(shí)，浮球下降，節(jié)流孔自行開大，供液量增加；反之，當(dāng)容器內(nèi)液面上升時(shí)，浮球上升，節(jié)流孔自行關(guān)小，供液量減少。待液面升至規(guī)定高度時(shí)，節(jié)流孔被關(guān)閉，保證容器不會(huì)發(fā)生超液或缺液的現(xiàn)象。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 浮球節(jié)流閥 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 2. 結(jié)構(gòu)形式與安裝要求 浮球節(jié)流閥是用于具有自由液面的蒸發(fā)器、液體分離器和中間冷卻器供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。在氨制冷系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用一種低壓浮球閥。按液體在其中流通的方式，分直通式和非直通式兩種， 如圖 。直通式的特點(diǎn)是：進(jìn)入容器的全部液體制冷劑首先通過閥孔進(jìn)入浮球室，然后再進(jìn)入容器。結(jié)構(gòu)和安裝簡(jiǎn)單，但由于液體的沖擊作用引起浮球室的液面波動(dòng)大，調(diào)節(jié)閥的工作不太穩(wěn)定，而且液體從殼體流入蒸發(fā)器，是依靠靜液柱的高度差，因此液體只能供到容器的液面以下。非直通式的特點(diǎn)是：閥座裝在浮球室外，經(jīng)節(jié)流后的制冷劑不需要通過浮球室而沿管道直接進(jìn)入容器。因此浮球室液面較平穩(wěn)，而且可以供液到蒸發(fā)器的任何部位，但結(jié)構(gòu)與安裝均較復(fù)雜。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 目前我國冷凍機(jī)廠生產(chǎn)的浮球節(jié)流閥都是非直通式的。浮球節(jié)流閥在安裝時(shí)要求浮球室的氣體平衡管應(yīng)接在筒身上，而不應(yīng)接在液體分離器的吸氣管上。液體平衡管不應(yīng)接在液體分離器與蒸發(fā)器之間的供液管上，也不應(yīng)接在低壓循環(huán)貯液筒的氨泵吸液管上，以免浮球室內(nèi)液面波動(dòng)過大。蒸發(fā)器中的液體往往呈氣泡沸騰狀態(tài)，致使氣液混合物的密度顯著降低，造成蒸發(fā)器中的實(shí)際液面要高于浮球室的液面，因此將浮球節(jié)流閥安裝到蒸發(fā)器上時(shí)，最好把浮球節(jié)流閥適當(dāng)降低一些。浮球節(jié)流閥的管路系統(tǒng)中一般應(yīng)裝置液體過濾器 (采用 250孔／ cm2的鋼絲網(wǎng) )，以保證進(jìn)入浮球閥內(nèi)的液體無雜質(zhì)，避免閥門堵塞。此外還要裝設(shè)旁路手動(dòng)節(jié)流閥，以便在浮球節(jié)流閥發(fā)生故障或清洗過濾器時(shí)仍可繼續(xù)供液。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 圖 浮球節(jié)流閥 (a)安裝示意圖； (b)工作原理圖 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 氟利昂制冷裝置中一般都采用熱力膨脹閥來調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的流量，并將液體由冷凝壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力。 熱力膨脹閥按感應(yīng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力室中傳力零件的結(jié)構(gòu)不同，可分為薄膜式和波紋管式兩種；按使用條件不同，可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。目前常用的小型氟利昂熱力膨脹閥多為薄膜式內(nèi)平衡熱力膨脹閥。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 熱力膨脹閥 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 1. 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥 脹閥外形圖內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的外形 如圖 示。其結(jié)構(gòu)一般都由閥體、閥座、閥針、調(diào)節(jié)桿座、調(diào)節(jié)桿、彈簧、過濾器、傳動(dòng)桿、感溫包、毛細(xì)管、氣箱蓋和感應(yīng)薄膜等組成， 如圖 。 感溫包里灌注氟利昂或其他低沸點(diǎn)的液體，把它緊固在蒸發(fā)器出口的回氣管上，用以感受回氣的溫度變化；毛細(xì)管是用直徑很小的銅管制成，其作用是將感溫包內(nèi)由于溫度的變化而造成的壓力變化傳遞到動(dòng)力室的波紋薄膜上去。波紋薄膜是由很薄的 (～ mm)合金片沖壓而成，斷面呈波浪形，有 2～ 3 mm的位移變形。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 波紋薄膜由于動(dòng)力室中壓力變化而產(chǎn)生的位移通過其下方的傳動(dòng)桿傳遞到閥針上，使閥針隨著傳動(dòng)桿的上下移動(dòng)而一起移動(dòng)，以控制閥孔的開啟度。調(diào)節(jié)桿在系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)中，用以調(diào)整彈簧的壓緊程度來調(diào)整膨脹閥的開啟過熱度，系統(tǒng)正常工作后不可隨意調(diào)節(jié)且應(yīng)擰上調(diào)節(jié)桿座上的帽罩，以防止制冷劑從填料處泄漏。過濾網(wǎng)安裝在膨脹閥的進(jìn)液端，防止閥孔堵塞。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 工作原理 由圖 ，金屬波紋薄膜受三種力的作用：在膜片的上方，感溫包中液體 (與其感受到的溫度相對(duì)應(yīng)的 )的飽和壓力 P對(duì)膜片產(chǎn)生的向下推力 P；在膜片的下方，受閥座后面與蒸發(fā)器相通的低壓液體對(duì)膜片產(chǎn)生一個(gè)向上的推力 P0(制冷劑的蒸發(fā)壓力 )；彈簧的張力 W。此外，還有活動(dòng)零件之間的摩擦力等因素構(gòu)成的作用力，因?yàn)槠渲瞪跣?，在分析時(shí)可以忽略不計(jì)。 由以上分析可知，當(dāng)三力處于平衡狀態(tài)，即滿足 P＝P0+W時(shí)，膜片不動(dòng)，則閥口處于一定的開啟度。而當(dāng)其中任何一個(gè)力發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)破壞原有的平衡，則閥口的開啟度也就隨之發(fā)生變化，直到建立新的平衡為止。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 當(dāng)外界情況改變，如由于供液不足或熱負(fù)荷增大，引起蒸發(fā)器的回氣過熱度增大時(shí)，則感溫包感受到的溫度也升高，飽和壓力 P也就增大，因此形成 P＞ P0+W，這樣就會(huì)導(dǎo)致膜片下移，使閥口開啟度增大，制冷劑的流量也增大，直至供液量與蒸發(fā)量相等時(shí)達(dá)到另一平衡。反之，若由于供液過多或熱負(fù)荷減少，引起蒸發(fā)器的回氣過熱度減小，感溫包感受到的溫度也降低，則飽和壓力 P也就減小，因此形成 P＜ P0+W，這樣就會(huì)導(dǎo)致膜片上移，閥口開啟度減小，制冷劑的供液量也就減少，直至與蒸發(fā)器的熱負(fù)荷相匹配為此。如此，利用與回氣過熱度相關(guān)的飽和壓力 P的變化來調(diào)節(jié)閥口的開啟度，從而控制制冷劑的流量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 另外，調(diào)節(jié)不同的彈簧張力 W，便能獲得使閥口開啟的不同過熱度。一般希望蒸發(fā)器的過熱度維持在 3～ 5℃ 的范圍內(nèi)。 節(jié)流機(jī)構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單