CN203629166U - 一种孔板节流装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种孔板节流装置，包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管出口侧与旁通节流阀的进口、孔板组件进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。本实用新型采用较小的成本，实现了对制冷剂流量的连续调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷空调领域，具体涉及一种制冷用节流装置。
背景技术
制冷系统主要包括压缩、冷凝、节流、蒸发等四个过程，其中节流过程是把高温高压的制冷剂液体转化为低温低压制冷剂液体的过程，节流过程主要是一个降压过程，节流降压后的制冷剂液体成为饱和液体，温度降低，节流后的制冷剂液体才能进入蒸发器进行蒸发换热。常用的节流装置有毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀、节流孔板。毛细管一般用于小冷量制冷设备，膨胀阀一般用于中大型制冷设备，对于大型和特大型的制冷设备采用常用孔板作为节流元件。
孔板节流具有成本低、可靠性高等优点，但由于孔板节流流口是不可调节的，所以孔板节流的调节能力较差，当制冷机组工况发生变化、压缩机负荷发生变化时，通过孔板的制冷剂供液量与实际需求量之间不能很好匹配，这时制冷机组会出现供液不足低压偏低、供液过多吸气带液和高压制冷剂气体旁通等问题。
为提高孔板的调节能力，目前常用的做法是：1、并联孔板（如图1所示），通过两个孔板并联起来，其中一路孔板配有电磁阀，当系统供液量过大时关闭一路孔板，当系统供液量不足时打开一路孔板，通过这种方式使供液量与实际需求相匹配。2、孔板并联的电子膨胀阀（如图2所示），当系统的实际供液量与需求供液量发生偏离时，通过调节电子膨胀阀使供液量与需求相匹配。这两种调节方式都存在着不足，采用两路孔板并联的方式，通过开关其中的一路孔板来调节流量，事实上对系统来说只用两种供液状态，无法实现对制冷剂供液量的连续调节。采用孔板并联电子膨胀阀的方式，通过电子膨胀阀开度的变化来调节系统供液量，事实上这种系统的供液量调节能力等于电子膨胀阀的调节能力，如果需要加大系统的调节能力只能加大电子膨胀阀或并联多个电子膨胀阀。这种方法的成本较高，控制比较复杂。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种孔板节流装置，采用较小的成本，实现对制冷剂流量的连续调节。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种孔板节流装置，包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管出口侧与旁通节流阀的进口、孔板组件进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。
优选的，所述孔板节流装置前还设置有冷凝器，所述过冷器独立于冷凝器设置或者与冷凝器集成为一体。
优选的，所述孔板组件为两级孔板或者为多级孔板。
优选的，过冷器的支管出口连接到蒸发器进口或者连接到压缩机的吸气口或中间压力口。
优选的，过冷器的支管节流阀采用单独的电子膨胀阀、或者采用电磁阀与膨胀阀、孔板或毛细管组合。
然后本实用新型还包括一种孔板节流装置，包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管入口侧与旁通节流阀的进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器主管出口侧与孔板组件的进口侧相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。
优选的，所述孔板节流装置前还设置有冷凝器，所述过冷器独立于冷凝器设置或者与冷凝器集成为一体。
优选的，所述孔板组件为两级孔板或者为多级孔板。
优选的，过冷器的支管出口连接到蒸发器进口或者连接到压缩机的吸气口或中间压力口。
优选的，过冷器的支管节流阀采用单独的电子膨胀阀、或者采用电磁阀与膨胀阀、孔板或毛细管组合。
本实用新型在孔板组件前面设置了过冷器，在过冷器中利用支管中的小部分经过节流降压的低温制冷剂液体与高温高压的主管路制冷剂液体进行换热，使得主管路中的制冷剂液体过冷度增加。过冷器的换热量又可以通过改变支路中制冷剂的供液量来控制，最终实现通过控制过冷器的膨胀阀开度来控制整个机组的节流系统的供液量，其控制程序简单，采用较小的成本，实现了对制冷剂流量的连续调节。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
图1是已有技术，并联孔板的结构示意图；
图2是已有技术，孔板并联电子膨胀阀的结构示意图；
图3是本实用新型实施例1中孔板节流装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例2中孔板节流装置的结构示意图；
图5是本实用新型实施例3中孔板节流装置的结构示意图；
图6是本实用新型实施例4中孔板节流装置的结构示意图；
图7是本实用新型实施例中孔板组件的结构示意图；
图8是过冷器电子膨胀阀开度的控制方法原理示意图；
图9是通过控制压缩机吸排气状态来控制过冷器电子膨胀阀开度的方法流程图；
图10是通过冷凝器出液过冷度来控制过冷器电子膨胀阀开度的方法流程图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方案如下：
如图3和图7所示，本实用新型实施例1的孔板节流装置，包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，其特征在于：所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管出口侧与旁通节流阀的进口、孔板组件进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。其中，所述孔板组件为两级孔板1，包括第一级孔板11和第二级孔板12，第一级孔板11为单孔板，第二级孔板12为多孔板；过冷器的支管出口连接到蒸发器进口，过冷器的支管节流阀采用单独的电子膨胀阀。
制冷剂液体在流经第一级孔板时，由于压力降低，会出现闪蒸气体，通过控制进入第一级孔板的制冷剂液体的过冷度能够实现对闪蒸气体量的控制。在相同的压降下，流过第一级孔板的制冷剂液体闪蒸气体量越大，流过后面孔板的制冷剂质量流量越小；相反闪蒸气体量越小，流过后面孔板的制冷剂的质量流量越大。所以通过控制进入孔板的制冷剂液体的过冷度能够调节流经孔板的制冷剂质量流量。本实用新型正是利用了这一原理。
如图4所示，本实用新型实施例2的孔板节流装置，包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，其特征在于：所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管入口侧与旁通节流阀的进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器主管出口侧与孔板组件的进口侧相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。
如图5所示，本实用新型实施例3的孔板节流装置中，过冷器的支管出口与蒸发器出口的回气管相连。
如图6所示，本实用新型实施例4的孔板节流装置中，过冷器与冷凝器集成为一体。
另外，作为上述实施例的变形，所述孔板组件也可以为多级孔板（三块以上孔板串联的结构）。过冷器的支管出口连接到压缩机的吸气口或中间压力口。过冷器的支管节流阀采用电磁阀与毛细管组合，或者采用电磁阀与热力膨胀阀组合。
如图8所示，上述孔板节流装置中过冷器电子膨胀阀开度进行控制的方法为，通过控制压缩机吸排气状态来控制过冷器电子膨胀阀开度，或者通过冷凝器出液过冷度来控制过冷器电子膨胀阀开度。
当节流装置提供的制冷剂液体量过多时，蒸发器不能够把制冷剂液体完全蒸发，压缩机的吸气过热度和排气过热度都会偏低。所以通过控制压缩机吸排气过热度可以是制冷机组的供液量保持合适。由于排气过热度数值较大，更容易控制，所以排气过热度控制优先，但在开机时多工况突变时排气过热度响应比较慢，此时采用吸气过热度进行辅助控制。如图9所示，通过控制压缩机吸排气状态来控制过冷器电子膨胀阀开度的方法包括如下步骤：步骤1，测量压缩机吸气压力Pi、吸气温度Ti、排气压力Po、排气温度To；步骤2，计算吸气过热度ΔTi、排气过热度ΔTo并根据吸排气压力计算最低排气温度Tomin（冷凝温度加最小排气过热度）、目标过热度ΔTot（在保证压缩机具有一定吸气过热度下的排气过热度）；步骤3，通过判断式一To≥Tomin进行判断，如果判断式一成立，则通过判断式二ΔTot+A≥ΔTo≥ΔTot-A进行进一步判断，如果判断式一不成立，则通过判断式三ΔTiset+B≥ΔTi≥ΔTiset-B进行进一步判断，其中设定吸气过热度ΔTiset和控制幅差A、B为设定值；步骤4，如果判断式二或者判断式三成立，则过冷器电子膨胀阀开度不变，如果判断式二或者判断式三不成立，则通过判断式四ΔTo≥ΔTot或者判断式五ΔTi≥ΔTiset进行进一步判断，如果判断式四或者判断式五成立，则开大过冷器电子膨胀阀，如果判断式四或者判断式五不成立，则关小过冷器电子膨胀阀。
制冷机组中制冷剂主要储存于蒸发器和冷凝器中，通过控制冷凝器中的制冷剂液体量可以间接的实现对蒸发器中制冷剂量的控制。在独立过冷器结构的系统中，冷凝器中的制冷剂液位与冷凝器出液的过冷度成一定的关系，所以通过控制冷凝器出液过冷度可以实现对冷凝器液位的控制，最终实现对蒸发器供液量的调节。如图10所示，通过冷凝器出液过冷度来控制过冷器电子膨胀阀开度的方法包括如下步骤：步骤1，测量冷凝器出口制冷剂压力PL和温度TL；步骤2，计算冷凝器出液过冷度ΔTL；步骤3，通过判断式一ΔTLset+C≥ΔTL≥ΔTLset-C进行判断，其中设定液体过冷度ΔTLset以及控制幅差C为设定值；步骤4，如果步骤3中的判断式一成立，过冷器电子膨胀阀开度不变，如果判断式一不成立，则进一步通过判断式二ΔTL≥ΔTLset进行判断，如果，判断式二成立，开大过冷器电子膨胀阀，如果判断式二不成立，关小过冷器电子膨胀阀。
对于孔板节流装置，特别是两块及两块以上孔板串联形式的孔板节流装置，进入孔板的制冷剂液体的过冷度对孔板的流量有很大的影响，本实用新型通过控制进入孔板的制冷剂液体的过冷度，实现对流过孔板的制冷剂的流量的控制。采用这种方式，可以利用一个很小的电子膨胀阀和过冷换热器来实现对主液路制冷剂流量的调节，采用较小的成本，实现对制冷剂流量的连续调节。采用这种方式后制冷机组在部分负荷、非标准工况下都具有良好的性能，是一种高效、可靠、成本低廉的制冷剂节流方式。
Claims (10)
1.一种孔板节流装置，其特征在于：包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管出口侧与旁通节流阀的进口、孔板组件进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。
2.根据权利要求1所述的孔板节流装置，其特征在于：所述孔板节流装置前还设置有冷凝器，所述过冷器独立于冷凝器设置或者与冷凝器集成为一体。
3.根据权利要求1所述的孔板节流装置，其特征在于：所述孔板组件为两级孔板或者为多级孔板。
4.根据权利要求1所述的孔板节流装置，其特征在于：过冷器的支管出口连接到蒸发器进口或者连接到压缩机的吸气口或中间压力口。
5.根据权利要求1所述的孔板节流装置，其特征在于：过冷器的支管节流阀采用单独的电子膨胀阀、或者采用电磁阀与膨胀阀、孔板或毛细管组合。
6.一种孔板节流装置，其特征在于：包括孔板组件、旁通节流阀、过冷器，所述旁通节流阀与孔板组件为并联结构，过冷器包括主管与支管，过冷器主管入口侧与旁通节流阀的进口相连，过冷器的支管进口与旁通节流阀的出口相连，过冷器主管出口侧与孔板组件的进口侧相连，过冷器支管出口与孔板组件的出口相连。
7.根据权利要求6所述的孔板节流装置，其特征在于：所述孔板节流装置前还设置有冷凝器，所述过冷器独立于冷凝器设置或者与冷凝器集成为一体。
8.根据权利要求6所述的孔板节流装置，其特征在于：所述孔板组件为两级孔板或者为多级孔板。
9.根据权利要求6所述的孔板节流装置，其特征在于：过冷器的支管出口连接到蒸发器进口或者连接到压缩机的吸气口或中间压力口。
10.根据权利要求6所述的孔板节流装置，其特征在于：过冷器的支管节流阀采用单独的电子膨胀阀、或者采用电磁阀与膨胀阀、孔板或毛细管组合。
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Cited By (1)
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2013
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