1、制冷系統中節流機構的工作原理及應用摘要：進入蒸發器、中間冷卻器的制冷劑液體量，應與設備本身所需蒸發的液體量相適應，否則會出現滿液或缺液現象。所以，應隨時調節向蒸發器的供液量。作為制冷循環的四大部件之一，節流裝置在系統中起著非常關鍵的作用，通過選擇應用合適的節流機構與制冷系統匹配是整個制冷設備降低能耗的重要一環。本文主要對節流機構的類型及工作原理進行介紹。關鍵詞：節流機構 制冷匹配 降低能耗 工作原理進入蒸發器、中間冷卻器的制冷劑液體量，應與設備本身所需蒸發的液體量相適應，否則會出現滿液或缺液現象。所以，應隨時調節向蒸發器的供液量。節流裝置在系統中起著非常關鍵的作用，通過選擇應用合適的節流機構與

2、制冷系統匹配是整個制冷設備降低能耗的重要一環。本文主要對節流機構的工作原理進行介紹。節流機構的工作原理是制冷工質流過閥門時流動截面突然收縮，流體流速加快，壓力下降，壓力下降的大小取決于流動截面收縮的比例。節流機構的作用：1、節流降壓。當常溫高壓的制冷劑飽和液體流過節流閥，變成低溫低壓的制冷劑液體并產生少許閃發氣體。進而實現向外界吸熱的目的。2、調節流量：節流閥通過感溫包感受蒸發器出口處制冷劑過熱度的變化來控制閥的開度，調節進入蒸發器的制冷劑流量，使其流量與蒸發器的熱負荷相匹配。當蒸發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：節流機構具有控制蒸發器出口

3、制冷劑過熱度的功能，既保持蒸發器傳熱面積的充分利用，又防止吸氣帶液損壞壓縮機的事故發生。4、控制蒸發液位：帶液位控制的節流機構具有控制蒸發器液位的功能，既保持蒸發器傳熱面積的充分利用，又防止吸氣帶液降低吸氣過熱度。若節流機構向蒸發器的供液量與蒸發負荷相比過大，部分液態制冷劑一起進入壓縮機，引起濕壓縮或沖缸事故。相反若供液量與蒸發器負荷相比太少，則蒸發器部分傳熱面積未能充分發揮其效能，甚至會造成蒸發壓力降低，而且使制冷系統的制冷量降低，制冷系數減小，制冷裝置能耗增大。節流機構流量的調節對制冷裝置節能降耗起著非常重要作用。調節的方法有自動調節和手動調節。自動調節主要有浮球閥、蒸發壓力調節閥及熱力膨

4、脹閥、浮球閥+主節流閥等。一、 手動節流調節閥是最老式的節流閥，其外形與普通截止閥相似。它由閥體、閥芯、閥桿、填料壓蓋、上蓋、手輪和螺栓等零件組成。與截止閥不同之處在于它的閥芯為針型或具有V形缺口的錐體，而且閥桿采用細牙螺紋。當旋轉手輪時，可使閥門的開啟度緩慢地增大或減小，以保證良好的調節性能。手動節流閥開啟的大小，需要操作人員頻繁地調節，以適應負荷的變化。通常開啟度為1/81/4圈，一般不超過一圈，開啟度過大就起不到節流（膨脹）的作用。 二、 浮球閥：浮球閥主要用于由自由液面的立式、臥式、殼管式蒸發器以及液氣分離器、中間冷卻器的供液量制動調節上。它通過浮球室內浮球的浮起與下降，自動打開或關閉

5、閥門，來維持容器內的液面大致恒定。它一般安裝在容器外，是一種有獨立浮球室的浮球閥。若浮球室帶有觀察孔，還可隨時了解液面浮球狀態。浮球室的上端用氣體連接管與蒸發器上部相連，下端用液體連接管與蒸發器液體部分相連。浮球室室的液面高度與蒸發器的液面高度相同。液面升高后，浮球升起，關閉閥口或減小開度；反之，浮球下降，閥口開度加大，增大供液量。三、 蒸發壓力調節閥：由于蒸發壓力的蒸發溫度與被冷卻物體之間存在一定的傳熱溫差，所以蒸發器的蒸發溫度應比被冷卻無得溫度低。要使被冷卻物的溫度下降，必須降低蒸發溫度。如果各冷藏庫的溫度不同，要維持各自相應的蒸發溫度，又要控制各冷藏庫蒸發器的出口壓力與制冷機吸氣壓力相同

6、，必須使用蒸發壓力調節閥，以調節蒸發器出口壓力。蒸發壓力調節閥被安裝在各冷卻系統的蒸發器出口管道上，由調節閥的入口壓力來控制閥口開度，使各冷藏庫在各自不同的蒸發壓力下，有一個相同的制冷機吸氣壓力。當蒸發器的負荷減少或冷凝壓力下降、制冷機的制冷量超過蒸發器負荷時，蒸發壓力將低于規定值。安裝蒸發壓力調節閥后，可相應減少吸氣量，維持蒸發壓力不變。四、 膨脹閥是制冷系統的重要部件，其作用是調節制冷劑流量，使蒸發器的產冷量與需冷量相適應，從而保證蒸發器出口合適的過熱度，壓縮機不走潮車。此外膨脹閥還起到節流降壓作用，以保證冷凝器、蒸發器各有合適的工作壓力。其中最常見的熱力膨脹閥。它分為內平衡和外平衡式兩種

7、。（一）內平衡式熱力膨脹閥是由感溫包、毛細管、閥座、調節桿、閥體等組成。感溫包、毛細管和感應薄膜互相連通，構成一個封閉系統。感溫包內充注制冷劑液體或其他介質，用它來感受蒸發器出口溫度變化。毛細管把感溫包內的壓力傳至薄膜上部。薄膜是由一塊很薄的（0.1-0.2毫米）合金片沖壓而成，斷面呈波浪形，在受力后彈性變形性能良好。當蒸發器的供液量相對于蒸發器負荷來說顯得較少時，蒸發器出口的氣體過熱度正大，因而使感溫包中蒸汽或氣體的溫度升高，壓力增大，使膜片向下彎曲，經過傳動桿彈簧壓縮，因而閥座孔開大，供液量增加；反之，當供液量 過多時，出口氣體的過熱度減小，感溫系統中壓力降低，一旦彈簧力大于感應機構的壓力

8、，就將閥針上推，閥孔關小，供液量便隨之減小。(二)外平衡式熱力膨脹閥，它的膜片下方不與供入的制冷劑液體接觸，而是作為一個空腔、利用一個專用的外平衡接管，使引入的平衡壓力直接作用于感應薄膜下部。這種膨脹閥的特點是，調節不受蛇形管中流動阻力所引起的壓差的影響，且結構稍復雜些。五、浮球+主節流閥：浮球+主節流閥是用于具有自由液面的蒸發器，如臥式滿液式蒸發器的供液量的自動調節。由于這種滿液式蒸發器，制冷劑在管外蒸發，循環水在管內流動。所以對制冷劑的控制方式與干式的截然不同。它必須將制冷劑液面控制在一定程度上。如果液面太低，吸氣過熱度要加大，而且潤滑油也不容易返回制冷機；如果液面太高，則容易引起回液。一

9、般通過浮球調節閥的調節作用，在蒸發器中可以保持大致恒定的液面。浮球閥有一個鑄鐵的外殼，用液體連接管與氣體連接管分別與被控制的蒸發器的液體和蒸氣兩部分相連接，因而浮球閥殼體的液面與蒸發器內的液面一致。當蒸發器內的液面降低時，殼體內的液面也隨之降低，浮子落下，閥針便將孔口開大，則浮球閥出液量增大，浮球閥出液量形成的閥芯上部壓力減小，主膨脹閥芯上部壓力(包括主膨脹閥芯上部彈簧力和浮球閥出液量形成的壓力) 減小，當主膨脹閥芯下部高壓大于閥芯上部壓力時，則推動主閥芯向上移動，增大閥的開啟量，主膨脹閥供液量增大；反之主膨脹閥供液量減小。浮球閥出液量與主膨脹閥芯上下的壓差形成比例關系，調節供液量的大小，當殼

10、體內的液面上升到浮子上限位時，閥針便將孔口關閉，主膨脹閥芯上部壓力大于主膨脹下部壓力，主膨脹閥關閉且停止供液，此時蒸發器液位不再上升，這既可以防止蒸發液位過高引起濕壓縮，又保證蒸發器的供液量與蒸發負荷相匹配。由于主膨脹閥芯上部彈簧是按標準工況設計的，因此機組在標準工況下，機組滿負荷或變負荷運行均維持較高的COP值。但在小壓差工況下，冷凝壓力降低，主膨脹閥芯下部高壓降低，閥芯下部高壓相對于閥芯上部彈簧力偏小，使主閥開度偏小，供液量偏少，導致達到需要的蒸發液位要有一段滯后的時間，系統制冷系數減小，制冷裝置能耗增大，在變負荷下同樣如此。 物品從冷卻至凍結，如果制冷機全載工作，可縮短運轉時間，但負荷變動很大。因此，必須選擇相應的節流機構， 在不同工況、不同