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制冷控制原理,冷凝压力如何自动进行调节?

发布于:2022-07-27 10:03:27 来自:暖通空调/制冷技术 [复制转发]


冷凝压力调节阀制冷装置运行时,如冷凝压力偏高,压缩机排气温度会上升;压比增大,制冷量减少,功耗增大。


1 简单认识冷凝压力调节阀


通过调节冷凝器的水流量,来调节冷凝压力:



制冷系统回路的冷凝压力调节


 


2 冷凝压力调节阀的必要性


制冷装置运行时,如冷凝压力偏高,压缩机排气温度会上升;压缩比增大;制冷量减少;功耗增大。 冷凝压力越高,上述不利影响越大。


冷凝压力偏高主要见于夏季,这时应尽量降低冷凝压力,保证机器运行的经济性和可靠性。

冬季运行时,冷凝压力可能会过低,又会给热力膨胀阀的工作带来麻烦:阀前后压力差太小,供液动力不足,使热力膨胀阀能力下降很多;阀前液体很容易气化,也严重影响热力膨胀阀的流通能力。都易造成蒸发器缺液、机组制冷量大幅度下降。

制冷装置运行时,只允许冷凝压力在合理范围波动,过高或过低都是不利的。因此,必须调节冷凝压力。


对于全年运行的制冷装置,冷凝压力调节更是十分必要。


3 水冷式冷凝器压力调节


水冷式冷凝器中,通过冷却水流量调节控制冷凝压力。可以用冷凝压力直接发出信号,也可以用冷凝器的出水温度间接发出信号。调节动作由水量调节阀来完成。

调节系统如下所示:


1-压缩机;2一水冷式冷凝器;3-储液器;

4一压力控制的水量调节阀;5一温度控制的水量调节阀


水冷式冷凝器的冷凝压力调节


1、用冷凝压力直接发信号

2、用冷凝器出水温度发信号


水量调节阀是一种比例型调节阀。按发出信号参数不同,右压力控制的水量调节阀和温度控制的水量调节阀两类,都可根据容量不同,做成直接作用式(直动式)或间接作用式(继动式)。


常见的有直动式压力控制的和温度控制的水量调节阀。


1)、直动式压力控制的水量调节阀

用引压管从冷凝器壳体上部引冷凝压力信号,作用于波纹管的承压面上。波纹管内侧有用弹簧设定的作用力。冷凝压力升高时,波纹管受压缩带动阀心下移,使水阀开大。反之同理,要与设定的冷凝压力值适应。



2)、温度控制的水量调节阀

工作原理与压力控制的水量调节阀基本相同,不同的只是它以温包感测冷凝器出口水温度的变化,将该温度信号转变成温包内的压力信号,并向水量调节阀的上部波纹管传递。

温度控制的水量调节阀不如压力控制的水量调节阀的动作响应快,但工作平稳,安装传感件时不需要打开制冷系统,避免了安装时为确保制冷系统密封的麻烦。


不管哪种型式的水量调节阀,都应调整成确保停机期间阀处于关闭状态。可以将阀的关闭压力,设定为冷凝器安装环境处夏季最高温度所对应的制冷剂饱和压力值。

这样,压缩机刚停车时,水量调节阀不会同时关闭,仍有冷却水流过冷凝器,停车后的冷却使冷凝压力很快降到设定值以下,于是阀关闭。

下次压缩机再启动运行时,由于冷凝压力的升高需要一定的时间,阀不会同时打开,到冷凝压力升到开阀压力设定值时,阀才开启。


4 风冷式冷凝器压力调节


对于风冷式冷凝器,冷凝压力调节有从 空气侧调节和从制冷剂侧调节 两类办法。


1)、从空气侧调节— 主要是改变冷凝器的空气流量


改变风量的方法有:

1、改变风扇电机转速;

2、冷凝器进风口或出风口上设阻风阀;

3、 采用多台风扇吹风的冷凝

4、还可以改变风扇运行台数。


变转速调节中 ,可以用冷凝压力发出信号,也可以用环境温度发出信号,通过转速调节器改变风扇电机的电压,使风扇风量随之改变。用环境温度发出信号时,调节比较稳定,冷凝压力的波动小。


阻风阀调节 是使空气节流,减小冷凝器外侧的风速,阵低换热强度,从而提高冷凝压力。有些型号的风扇,伴随风阀节流、风量下降、风阻提高及功率上升。选择风扇电机时,要采用电机特性能适应这种风扇特性的型号。


风扇开、停控制 ,只适应于冷凝器配用多台风扇的场合。用环境温度控制风扇的投运台数,必须保持至少有一台风扇在运转。只配用一台风扇的冷凝器不能用风扇开、停的控制方法,会引起冷凝压力波动厉害,风扇启闭频繁。


 以上从空气侧调节的方法,在环境温度不太低(4℃以上)时比较有效,调节方便可靠。但若冬季空气温度太低,变风量调节不能保证要求的冷凝压力。因为即便风扇关闭,寒冷的户外空气仅自然对流,也会使冷凝压力降到正常运行要求的最低值以下。

从制冷剂侧调节则无此局限性,空气温度在4℃以上或以下均有效。



2)、从制冷剂侧调节


调节冷凝压力的方法如下图所示。

冷凝器出口管上安装一只高压调节阀3,在压缩机排气管与储液器人口管之间接一段旁通管,旁通管上安装一只差压调节阀4。


利用高压调节阀3与差压调节阀4的配合动作实现调节。


高压调节阀是一只受阀前压力(冷凝器压力)控制的比例型调节阀,其开度与冷凝压力相对于开启压力(设定值)的偏差成比例。冷凝压力低于设定值时,阀关闭;达到设定值时,阀开始开启,正常时,阀全开。

差压调节阀4是受阀前后压差控制的调节阀,压差大时阀开大,压差小时阀开小,压差低于开阀压差设定值时阀全关。



1一压缩机;2一冷凝器;3-高压调节阀;

4-差压调节阀;5-高压储液器;6-膨胀阀;7-蒸发器


冷凝压力调节过程为:


冬季压缩机开机前,冷凝器和储液器中压力都很低,高压调节阀3、差压调节阀4关闭着。

开机后,在冷凝压力升至高压调节阀3的开启设定值之前,高压调节阀3仍关闭,压缩机排出的制冷剂积存在冷凝器,积液使冷凝器的内空间和有效传热面积减小,冷凝压力逐步升高。

调节的目的是使储液器维持正常高的压力,为膨胀阀提供足够的供液动力。所以,压差调节阀4在阀前后建立起压力差时打开,将压缩机排气通到储液器,使储液器压力升高。

冷凝压力升到高压调节阀3的开阀设定值之上时,阀稍开启。由于高压调节阀3的节流,差压调节阀4前后的压力差仍存在,使差压调节阀4的开启状态依然保持。运转达到稳定平衡时,高压调节阀3部分打开,冷凝器部分积液;差压调节阀4部分打开,有热气旁通到储液器。

随着外界气温变暖,维持正常冷凝压力平衡时,高压调节阀3的开度增大,而差压调节阀4的开度变小,直至高压调节阀3全开、差压调节阀4全关,制冷剂走正常循环路径。


5 KVR阀与NRD阀


高压调节阀(KVR型)和差压调节阀(NRD型)的原理图请参照以下图片。




KVR开阀压力值可以在0.5-2.0MPa范围设定,最高工作温度为130℃。

NRD的开阀压力差为0.14MPa,仝开时的压力差为0.3MPa,最高工作温度为135℃。它们都适用于R12,R22和R502制冷剂。


下图为高压调节阀和差压调节阀的结构图:


     (a)高压调节阀KVR;(b)压差调节阀NRD

 1一塞子;2一密封垫;3-盖;4一压力表接头;5一阻尼结构;6一阀座;

7一阀板;8一平衡波纹管;9一阀体;10-主弹簧;11-设钉螺钉;

12-垫片;13-密封管;14-活塞;15-阀板;16-活塞导套;17-阀体;18-弹簧


采用从制冷剂侧调节冷凝压力的方法时注意


1)、制冷系统中必须设高压储液器。

2)、高压储液器的容积要足够大,系统中制冷剂的充注量要足够多,以保证在冷凝器可能的最大积液时,高压储液器内仍有液体,否则冷凝器积液时,储液器中腾空,由差压阀旁引的热气直接冲到膨胀阀前,膨胀阀还是不能正常工作。

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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