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製冷係統各大部件作用與原理


發布日期:(2018-2-13)   點擊次數:67

基本製冷係統概述

為了學習基本製冷係統,亞遊集團可以將其簡化為一個簡單的係統,如下:

現在,亞遊集團將上述簡單係統中的部件換成實際部件:一台壓縮機、一個冷凝器、一個毛細管 和 一個蒸發器。 如下圖,這就接近於真實的製冷係統了。

2製冷係統—膨脹閥

熱力膨脹閥能控製液態製冷劑從冷凝器注入蒸發器。

膨脹閥能讓蒸發器出口處的過熱度保持在一定水平, 防止液態製冷劑離開蒸發器進入壓縮機。一旦液態製冷劑進入壓縮機,便會發生液擊。必須防止這種狀況 發生,以免壓縮機損壞。

Pb-感溫包壓力

Pe-蒸發壓力

Ps-彈簧壓力

Pb = Ps+Pe, 膜片不移動。

當感溫包壓力上升,導致 Pb > Ps+Pe 時,膜片向下移動,閥門打開,更多製冷劑流入蒸發器。

當感溫包壓力下降,導致 Pb < Ps+Pe 時,膜片向上移動,閥門關閉,流入蒸發器的製冷劑減少。

3製冷係統—儲液器

在高壓條件下,壓縮後的製冷劑蒸氣在冷凝器中凝結為液體製冷劑。離開冷凝器後,液體流經儲液器。

儲液器主要有兩個功能。

1、儲液器對負荷變化造成的冷凝器液位變化進行補償。

當膨脹閥打開/關閉時,冷凝器的液位會發生改變,若儲液器中沒有“額外”的製冷劑,膨脹閥前端的液體量就可能不足,致使膨脹閥無法正常工作,造成整個係統變得不穩定。

2、儲液器還作為一個額外的容器,幫助液態製冷劑與製冷劑蒸氣分離,確保離開儲液器的是純液態製冷劑。

4製冷係統—電磁閥

電磁閥是一種利用電磁力的閥門。

它是一種開/關閥,根據通斷電情況控製製冷劑的流動。

電磁閥大致可分為兩類。

直動式電磁閥 – 閥線圈通電時,電磁閥直接打開/關閉閥口。

伺服式電磁閥 – 通電或斷電時,閥門打開引導閥口,讓主閥口根據膜片/活塞的壓差逐漸開(取決於閥門是 NC 還是 NO),

這兩種電磁閥又各自分為:

NC(常閉型)——不通電時限製製冷劑流動(平常關閉),

閥線圈通電時允許製冷劑流動。

NO(常開型)——不通電時允許製冷劑流動(平常打開),

閥線圈通電時限製製冷劑流動。

工作原理

冷藏室溫度上升時,感溫包壓力上升到設定值,電源端子 1 和 4 接通,從而打開電磁閥,允許製冷劑流入蒸發器。溫度下降時, 感溫包內的壓力下降到設定值。端子 1 和 4 斷開,子 1 和 2 接通。電磁閥斷電並關閉,因而限製製冷劑流向蒸發器,使冷藏室溫度上升。

5製冷係統—壓力控製器

若電磁閥阻止製冷劑流向蒸發器,而壓縮機仍在運轉,這時會發生什麽情況?進氣壓力下降。為此亞遊集團需要停止壓縮機,以便控 製係統壓力,防止進氣壓力降到標定壓力之下。

此外,若由於冷凝器太髒或風扇故障導致冷凝壓力升得過高,也必須停止壓縮機, 以防壓縮機超出工作範圍。

原理以及功能

壓力控製器能防止進氣壓力(蒸發器壓力)過低或排氣壓力(冷 凝器壓力)過高,以此控製和保護係統。

壓力控製器主要有兩個功能:

1、保護(或安全)功能: 限製壓力,係統壓力過低或過高時切 斷電源。

2、控製功能: 壓縮機循環、風扇循環和排空。

常見的壓力控製器有兩種:

單壓控製器: 分為低壓控製器和高壓控製器。

2、雙壓控製器: 一個控製器兼具低壓控製和高壓控製。

壓縮機高低壓保護

壓縮機常常需要保護,以防止冷凝壓力過高或者進氣壓力過低。

實現的方法是使用兩個單壓開關或者一個雙壓開關。開關有多種 電氣接觸類型。這裏看到的是一個簡單的類型。高壓和低壓開關組合在一個殼體內。

兩個球體作用於兩者之間的裝置。若壓力達 到“高”設定值,開關將打開觸點A 和 C。若壓力落到“低”設定值以下,開關也會打開觸點 A 和 C。

6製冷係統—油分離器

壓縮機排放的製冷劑熱氣將帶走壓縮機內的油。有時候量太大,帶走的油不再回到壓縮機。

為了防止這種狀況,亞遊集團用油分離器將製冷劑中的油分離出來,使之回到壓縮機。

油分離器的作用:

1、油分離器的作用是將熱氣中的油分離出來,並通過自帶的控製 裝置讓油回到壓縮機的集油槽。

2、油分離器可防止油量不足,對壓縮機具有保護作用。

3、油分離器可防止油積聚在礙事之處並降低效率,因而對製冷係 統具有保護作用。

油分離器的功能

1、 把油從排放的製冷劑氣體中分離出來。

2、過濾器可防止油逸入製冷係統。

3、 將油收集到分離器底部。

4、油位升高時,浮子打開一個針閥,讓油回到壓縮機集油槽。

5、油位下降時,浮子向下移動並關閉針閥。

7製冷係統—幹燥過濾器

作用:

製冷係統內可能存在其他異物,例如水、金屬氧化物和汙垢,它們會降低係統的工作效率或者令係統停止工作。

亞遊集團用幹燥過濾器清除製冷劑中的這些異物,確保係統更有效地工作。

幹燥過濾器的作用是防止製冷係統吸入有害物質。

幹燥過濾器可以清除製冷劑中的水分,從而防止膨脹閥 的流口上結冰。

它還能清除其他固體汙染物、腐蝕物和酸。

幹燥過濾器能清除異物顆粒,最大限度防止係統中發生 化學反應。

8製冷係統—視液鏡

現在,亞遊集團將安裝一個視液鏡,其作用是觀察製冷劑的液位,檢測係統中幹燥過濾器後端是否存在水汽。

1、視液鏡能檢測製冷劑中存在的水汽,它通常安裝在幹燥過濾器的後端。

2、視液鏡內的顏色指示器能顯示水汽含量。

綠色 ——製冷劑中不含會帶來危險的水汽。

黃色 ——膨脹閥前端的液體管路中水汽含量太高。

若透過視液鏡見到氣泡,說明存在下列情況。

1. 幹燥過濾器的壓降太高,可能是阻塞所致。

2. 過冷度不足。

3. 整個係統的製冷劑不足。

9製冷係統—截止閥/球閥

目的:

進行係統診斷時,如何隔離部件/控製器?

必須先關閉製冷回路,然後才能隔離部件。亞遊集團用截止閥或球閥來達到這個目的。

作用:

手動開關雙向截止閥,用於製冷係統的液體、進氣和熱氣管路。

其作用是關閉製冷回路,以便診斷係統和更換部件。

它們能隔離製冷係統的部件,以便進行維修、診斷和測量。

10製冷係統—壓力調節器

壓力調節器的作用是控製係統的壓力水平,使係統在各種條件下更有效地工作。

壓力調節器有三種,第一種是蒸發器壓力調節器。它能將蒸發壓力控製在預定水平,即便環境/係統條件發生變化。

蒸發壓力調節器的主要作用是保持蒸發器內部壓力恒定;因此,它會根據蒸發器的負載情況打開和關閉。

調節器出口端的壓力變化不會影響開合度,因為壓力調節器配有 一個均衡波紋管(波紋管和閥座的麵積相等)。

蒸發壓力調節器有一個壓力表接口,用於設定所需的蒸發壓力。

11製冷係統—冷凝壓力控製係統

冷凝壓力調節器通常搭配壓差閥一起使用,用於風冷式冷凝器,調節冷凝器壓力。

當冷凝器壓力閥關閉,產生大於 1.4 bar 的壓降時, 壓差閥將開始打開,以保持足夠高的儲液器壓力。壓力控製器控製冷凝器風扇的開/關。

一、工作原理與過程:

冷凝器壓力控製係統由一個壓力調節器和一個壓差閥組成。

冷凝器壓力調節器能控製冷凝器壓力,使冷凝壓力維持在一定水 平——即使周圍氣溫較低的時候。這是為了讓熱力膨脹閥保持必 要的(最低)壓差。

冷凝器的內部壓力上升時,閥門打開,壓力釋放,冷凝器內部壓 力下降,直到閥門在彈簧壓力下關閉。

當冷凝壓力過低,導致進氣壓力過低時,冷凝器壓力調節係統可 以防止低壓壓力控製器切斷電源。

在環境溫度變化劇烈的地區,該係統可以解決許多冷凝器控製問 題,因為它能抑製壓力變化,從而防止問題產生。

二、壓差閥

壓差閥用在排氣管路與儲液器之間的熱氣管路中,目的是將儲液 器壓力維持在一定水平。

在內部彈簧力作用下,閥門在壓差達到 1.4 bar 時開始打開,達 到 3 bar 時完全打開。閥門的壓差越大,其開合度也越大。

三、如何工作?

現在亞遊集團來看看冷凝壓力控製係統是如何工作的。若環境溫度下降 ,冷凝器壓力也會隨著下降。

然後:

1. 壓力控製器關閉風扇,讓冷凝器壓力逐漸升高。

2. 冷凝器壓力調節器開始關閉。

隨著冷凝器壓力開始回升,儲液器壓力很可能因為其中的液體流向 蒸發器而下降。

3. 凝器壓力調節器接近關閉或完全關閉,熱氣排氣管路與儲液 器的壓差達

到 1.4 bar,壓差閥(NRD)開始打開,以提高儲液器 的壓力。

12製冷係統—自動控製總結

自動化的主要目的是優化製冷係統的性能,方法包括:

•     用膨脹閥控製液態製冷劑注入蒸發器。

•     用儲液器補償冷凝器的液位變化。

•     用電磁閥控製液體向蒸發器流動

•     用安全裝置保護係統,防止壓力過低或過高。

•     用油分離器最大限度防止油進入係統。

•     用幹燥過濾器防止係統內的水汽和汙染物造成破壞。

•     用視液鏡防止係統的製冷劑灌注過量或不足,同時檢查製冷劑狀況。

•     用截止閥或球閥最大限度縮短維修時間。

•     用壓力調節器維持低壓端和高壓端的係統溫度及壓力。

•     用膨脹閥、油分離器和冷凝壓力控製器提高係統效率。

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