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高低溫沖擊試驗箱制冷膨脹閥選型與故障分析

日期:2024-08-25 05:49
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摘要:

制冷膨脹閥
制冷膨脹閥是制冷系統中的一個重要部件,適用各種制冷系統的自動調節。常用的節流機構有以下幾種:手動式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥等。

型號(CM)

SET-A

SET-B

SET-C

SET-D

SET-G

內部尺寸

40×35×35

50×50×40

60×50×50

70×60×60

80×70×60

外部尺寸

140×165×165

150×190×175

160×190×185

170×240×195

180×260×200

結構

三廂式(預冷箱)(預熱箱)(測試箱)

氣門裝置

強制的空氣裝置氣門

內箱材質

SUS#304不銹鋼

外箱材質

冷軋鋼板靜電噴塑

冷凍系統

機械壓縮二元式 復疊制冷方式

轉換時間

<10Sec

溫度恢復時間

<5min

溫度偏差

±2℃

冷卻方式

水冷

駐留時間

30 min

溫度范圍

預熱溫度

+60~200℃(40min)

高溫沖擊

+60~150℃

預冷溫度

+20℃~-80℃(70min)

低溫沖擊

-10℃~-40℃/-55℃/-65℃

溫度傳感器

JIS RTD PT100Ω × 3 (白金傳感器)

控制器

液晶顯示觸摸屏PLC控制器

控制方式

靠積分飽和PID,模糊算法 平衡式調溫P.I.D + P.W.M + S.S.R

標準配置

附照明玻璃窗口1套、試品架2個、測試引線孔1個

**保護

漏電、短路、超溫、缺水、電機過熱、壓縮機超壓、超載、過電流保護

電源電壓

AC380V?50Hz三相四線+接地線

手動式膨脹閥
手動式膨脹閥的結構和普通截止閥相似,只是它的閥芯為針形錐體或具有Ⅴ形缺口的錐體。閥桿采用細牙螺紋,在旋轉手輪時,可使閥門的開啟度緩慢地增大或堿小,保證良好的調節性能。

手動式膨脹閥:它的顯著特點是不易壞。管理人員要根據蒸發器的熱負荷的變化和其它因素的影響,手動調整膨脹閥的開度,因此操作管理麻煩,且需要較高的經驗,現在多采用自動膨脹閥,而手動膨脹閥只用在旁通管上,作為輔助作用。本文來源:制冷百科公眾號。
浮球式膨脹閥浮球式膨脹閥多用于滿液式蒸發器,這種蒸發器要求液面保持一定的高度,正符合浮球式膨脹閥的特點。浮球式膨脹閥可以分為直通式和非直通式兩種。

直通式膨脹閥:供給蒸發器的液體,首先全部經過浮球室,然后通過液體平衡管進入蒸發器,所以它有結構簡單的特點,但是浮球室的液面波動較大,對閥芯的沖擊力也較大,閥芯容易損壞;處次之外,還需要較大口徑的平衡管。本文來源:制冷百科公眾號。
非直通式浮球膨脹閥:閥門機構在浮球室外,節流后的制冷劑不經過浮球室,而是沿管道直接進入蒸發器,所以浮球室液面平穩,但在構造和安裝上復雜。
熱力式膨脹閥熱力式膨脹閥因平衡方式不同分為:內平衡式和外平衡式兩種。
什么情況下使用內平衡式熱力膨脹閥:蒸發器壓降較小、小型的、批量的。使用內平衡的好處是:不需要連接為平衡管,減少機組安裝工藝,減少機組使用過程中故障點,價格較便宜。
外平衡式熱力膨脹閥比較準確的控制蒸發器的出口過熱度,充分的利用蒸發器的換熱面積,提高機組能效。
內平衡式熱力膨脹閥所采集的壓力為膨脹閥出口壓力,而外平衡式熱力膨脹閥采集的壓力為蒸發器出口壓力,所以在同等條件下,內平衡較外平衡過熱度大,這樣就減少了蒸發器的利用率,降低了系統的能效。

熱力膨脹閥的工作原理:工作時,固定在蒸發器出口管道上的感溫包感應蒸發器出口的過熱溫度,使感溫包內產生壓力,并由毛細管傳到膜片上部的空間,在壓力的作用下膜片以彈性變形的方式把信號傳遞給頂針(執行機構),從而調節閥們的開度,控制制冷劑的流量。
熱力膨脹閥故障分析熱力膨脹閥的堵塞故障:制冷系統中熱力膨脹閥的堵塞故障是經常發生的,包括臟堵和冰堵以及感溫包故障。本文來源:制冷百科公眾號。
臟堵的主要原因:系統中存在雜質,例如焊渣,銅屑,鐵屑,纖維等。臟堵塞發生在干燥過濾器上,系統中的雜質被過濾器攔截住,造成臟堵現象。
冰堵的主要原因:系統中含有過多的水分(濕氣)。冰堵塞一般發生在膨脹閥的節流孔處如,這里是整個系統中溫度*低,孔徑*小的地方。本文來源:制冷百科公眾號。

感溫包故障:當系統中出現膨脹閥供液時多時少或膨脹閥關不小,過熱度,過冷度不正確等現象時,原因可能就是感溫包出了故障。
感溫包故障包括毛細管斷裂,使感溫包內的充注物漏掉,導致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執機構,以及感溫包包扎位置不正確。
感溫包正確安裝方法:一般情況感溫包盡量裝在蒸發器出口水平段的回氣管上,應遠離壓縮機吸氣口而靠近蒸發器,而且不宜垂直安裝。當水平回氣管直徑小于22mm時,感溫包宜安裝在回氣管的頂上端,即吸氣管的“1點鐘“位置。

當水平回氣管直徑大于22mm時,感溫包要安裝在回氣管軸線以下與水平軸線成45度左右,即吸氣管的“3點鐘“位置。

安裝時,感溫包需用銅片包扎好,回氣管表面要除銹,如果是鋼管,表面除銹后涂銀漆,以保證感溫包與回氣管的良好接觸。感溫包必須低于閥頂膜片上腔,而且感溫包的頭部要水平放置或朝下,當相對位置高于膜片上腔時,毛細管應向上彎成U形,以免液體進入膜片上腔。
熱力膨脹閥與選型熱力膨脹閥具體的調整步驟:1)、停機:將數字溫度表的探頭插入到蒸發器回氣口處(對應感溫包位置)的保溫層內。將壓力表與壓縮機低壓閥的三通相連。
2)、開機:讓壓縮機運行15分鐘以上,進入穩定運行狀態,使壓力指示和溫度顯示達到穩定值。
3)、讀值:讀出數字溫度表溫度T1與壓力表測得壓力所對應的溫度T2,過熱度為兩讀數之差T1-T2。
注意:必須同時讀出這兩個讀數。熱力膨脹閥過熱度應在5-8℃之間,如果不是,則進行適當的調整。調整步驟是:首先拆下熱力膨脹閥的防護蓋,然后轉動調整螺桿2-4圈,等系統運行穩定,重新讀數,計算過熱度,是否在正常范圍,不是的話,重復前面的操作,直至符合要求,調節過程必須小心仔細。本文來源:制冷百科公眾號。
熱力膨脹閥與系統不匹配時的現象:不匹配時、會使系統的制冷劑流量時多時少,導致熱力膨脹閥的制冷量時大時小,當制冷量過小時,會使蒸發器供液不足,產生過大熱度,對系統性能會造成不利的影響.當制冷量過大時,會引起震蕩,間歇性的使蒸發器供液過量,導致壓縮機的吸氣壓力出現劇烈波動,甚至有液態制冷劑進入壓縮機,引起液擊(濕沖程)現象。
選擇的依據:根據制冷系統的制冷劑種類,蒸發溫度范圍和蒸發器過熱負荷的大小選擇。本文來源:制冷百科公眾號。
一般步驟如下:1)、確定系統的制冷劑型號。2)、確定蒸發器的蒸發溫度,冷凝溫度及制冷量。3)、熱力膨脹閥進出口的壓力差。
舉例:(本文以丹佛斯產品為例)有一臺蒸發盤管(4DW4/10F-50x50.3A),制冷劑采用R407C,制冷量為96KW,蒸發溫度為8℃,冷凝溫度為50℃,選擇什么型號的熱力膨脹閥(以丹佛斯公司產品為例)。首先確定膨脹閥進出口兩端的壓力差PΔ。
公式中:Pk為冷凝壓力。P0為蒸發壓力。1PΔ為供液銅管的壓力降。本文來源:制冷百科公眾號。2PΔ為分液器和分液毛細管的壓力降。Pk(冷凝壓力),P0(蒸發壓力)由參數可在焓濕圖中查得。
Pk=17.5510×Pa,P0=6.5510×PaA)而供液銅管的壓力降,由于所用的盤管選型軟件,在所計算的數據中已有了供液管的壓力降。故已知1PΔ=0.0031510×Pa。本文來源:制冷百科公眾號。
再分液器分液銅管的壓力降取經驗值2PΔ=1510×Pa。"g當制冷劑采用R407C,制冷量為96KW,蒸發溫度為8℃,冷凝溫度為50℃,1PΔ為10bar,選擇型號為TDEZ26熱力膨脹閥。

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