06第5章节流机构-1

第五章节流装置和辅助设备

第一节节流装置

一、手动膨胀阀

图5-1 手动膨胀阀阀芯

（a）针型阀芯；（b）具有V形缺口的阀芯

二、浮球式膨胀阀

图5-2 直通式浮球膨胀阀图5-3 非直通式浮球膨胀阀

(a) 安装示意图；（b）工作原理图（a）安装示意图；（b）工作原理图

三、热力膨胀阀

（一）内平衡式热力膨胀阀

p1——阀后制冷剂的压力，作用在膜片下部，使阀门向关闭方向移动；

p2——弹簧作用力，也施加于膜片下方，使阀门向关闭方向移动，其作用力大小可通过调整螺丝予以调整；

第五章 节流装置和辅助设备

出气

0.68

C

p C = 0.584, t C = 10℃

图5-4 内平衡式热力膨胀阀的工作原理

1－阀芯；2－弹性金属膜片；3－弹簧；4－调整螺丝；5－感温包

p 3——感温包内制冷剂的压力，作用在膜片上部，使阀门向开启方向移动，其大小取决于感温包内制冷剂的性质和感温包感受的温度。 （二）外平衡式热力膨胀阀

出气

C

p C = 0.548, t C = 8℃

图5-5 外平衡式热力膨胀阀

1－阀芯；2－弹性金属膜片；3－弹簧；4－调整螺丝；5－感温包；6－平衡管

使用外平衡式热力膨胀阀的蒸发器阻力损失值（R22） 表5-1

制冷

制热

7

图5-6 带保险结构的双向热力膨胀阀

1—膜盒；1-1—感温管；1-2—连接毛细管；1-3—顶盖；1-4—膜片；1-5—底盖； 1-6—限位块；1-7—感温剂； 2-阀体；2-1—阀座孔；3—压力传递管；4—阀针；

5—阀芯；6—平衡弹簧；7, 8—液体连接管

（三）感温包的充注

1. 充液式热力膨胀阀

p

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-50

-40

-30

-20

-10

10

20

压力, M P a

温度，℃

f

e

c

b

a

饱和压力温度线p 1

1+ p 2

(p 2=0.096)

d

温度（℃）

压力（M P a ）

图5-7 充液式热力膨胀阀的过热度

饱和压力线P 1(感温包压力线P 3)

2. 充气式热力膨胀阀

3. 其它充注式热力膨胀阀 图5-8 充气热力膨胀阀感温包内制冷剂特性曲线

压力

温度

f e c b

a 感温包

压力p 3

p 1

+ p 2

d 图5-9 交叉充液式热力膨胀阀的特性

第五章 节流装置和辅助设备

（四）热力膨胀阀的选配和安装

()/r D v vi vo vi M C A p p v =- kg/s （5-1） vo vi D v ⋅+=34.602005.0C ρ

0()r eo ei M h h φ=- （5-2）

图5-10 感温包的安装方法

（2）感温包的安装位置

四、电子膨胀阀

电子膨胀阀利用被调节参数产生的电信号，控制施加于膨胀阀上的电压或电流，进而达到调节供液量目的。

按照驱动方式分，电子膨胀阀分为电磁式和电动式两类。 1. 电磁式电子膨胀阀

进口

出口

1

2 3

4

7 6 5

00.5

1

100

电压, V

开度，

％

（a ） （b ）

图5-12 电磁式电子膨胀阀 （a ）结构图；（b ）开度－电压关系图

1－柱塞弹簧；2－线圈；3－柱塞；4－阀座；5－弹簧；6－针阀；7－阀杆

图5-11 感温包的安装位置

2.电动式电子膨胀阀

1－转子；2－线圈；3－针阀；4－阀杆；5－减速齿轮组

五、毛细管

1. 毛细管工作原理

当具有一定再冷度的液态制冷剂进入毛细管后，沿管长方向压力和温度的变化如图5-15所示。

第五章 节流装置和辅助设备

图5-15 毛细管内压力与温度变化

2. 毛细管尺寸的确定

a

r

M M =

Ψ （5-3） 6

.42121⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=i i d d L L

（5-4）

60

15 8

3

80

50

40

30

20

10

6 5 4

2

1.5

1.5 2 3 4 5 6 8 10 15 p 1/105Pa

i

M a /(k

g /h ) M a (k g /h )

L/m

ψ

图5-16 标准毛细管进口状态与流量关系图 图5-17 毛细管相对流量系数ψ与几何尺寸关系图

六、节流短管

节流短管是一种定截面节流孔口的节流装置，已被应用于部分汽车空调、少量冷水机组

和热泵机组中。短管的主要优点是价格低廉、制造简单、可靠性好、便于安装，取消了热力膨胀阀系统中用于判别制冷负荷大小所增加的感温包等，具有良好的互换性和自平衡能力。

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图5-18 节流短管结构示意图

1—出口滤网；2—节流孔；3—密封圈；4—塑料外壳；5—进口滤网

第二节辅助设备

一、贮液器

图5-19 贮液器- 图5-20 贮液器与冷凝器的连接

二、气液分离器

去压缩机

来自蒸发器

的含液气流

小孔

油孔

图5-21 氟利昂用筒体型气液分离器图5-22 氨用立式气液分离器

三、过滤器和干燥器

1.过滤器

2.干燥器