内、外平衡式热力膨胀阀工作原理课件.ppt

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1、1,二、制冷装置自动化元件,一、热力膨胀阀,二、压力继电器,三、温度继电器,四、压差继电器,五、电磁阀,六、冷却水量调节阀,2,1、热力膨胀阀(TXV)Thermostatic Expansion Valve,制冷装置节流Throttle元件形式,3,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,忽略重力和顶杆摩擦力，则,将 和 引到膜片上下，其作用力之差反映出口过热度，与弹簧力F s平衡，决定阀的开度,外平衡式热力膨胀阀原理 通过过热度控制流量,调节弹簧张力Fs，可调节过热度 tr,反映过热度tr,过热段,p1,t1对应,负荷变化 过热度变化 开度变化

2、流量变化 过热度基本恢复,4,内平衡式热力膨胀阀的工作原理,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,ps=Fs/A,在流动阻力较小时，,可大致反映,5,膜片上下压力差大致反映t。过热度t与弹簧张力Fs的平衡确定阀的开度,改变弹簧张力Fs可改变阀控制的过热度tr,ps=Fs/A,tr 开度增大，tr 开度减小,通过把tr 信号转换成 p1-p0或 p-p0 信号，控制阀的开度，调节流量，实现过热度控制,6,p,过热度增大，(p1-p0),膜片下移，阀开大，增加供液量。,过热度减小，(p1-p0),膜片上移，阀关小，减少供液量。,p1,ps,p0,t0,

3、t1,12,5,t,p1,ps,p0,p0,p1,ps+p0,p0,关阀力,开阀力,膨胀阀工作过程,保持过热度变化不大,注意：调节反应滞后过热度有静差。,7,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,.内平衡式热力膨胀阀 膜片式,8,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,.内平衡式热力膨胀阀,波纹管式,9,10,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,11,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,12,13,延长阀芯和阀

4、座的寿命,外平衡式热力膨胀阀,14,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,15,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,16,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,感温包Bulb充剂的性质和压力不同，所以每只膨胀阀只适用于既定的制冷剂。,17,膨胀阀选用,（1）按系统选用的制冷剂,（2）要考虑系统的蒸发温度。,（3）阀前冷凝器的过冷度会影响阀后两相流的干度,（4）冷凝器至阀前液管的压降,18,膨胀阀的容量应与蒸发器相匹配Match,容量过小，则膨胀阀供液不足，

5、蒸发器的能力不能充分发挥，蒸发压力降低，制冷量减小，吸气过热度加大。,容量过大，则阀工作时开度过小，不仅冲蚀严重，而且阀的工作不稳定。,膨胀阀工作时的常用开度以不小于额定开度的一半为宜，因此其容量应比蒸发器的制冷量稍大，但最大不超过蒸发器的二倍。,19,膨胀阀选型步骤,(1)适用的制冷剂种类、蒸发温度范围。,(2)根据蒸发器选定容量大小，确定使用内平衡式或外平衡式。,(3)考虑安装条件。考虑毛细管Capillary Tube长度，进出接口形式(直角式、直通式,螺纹、法兰、焊接)。,(4)选择阀的容量，若蒸发器制冷量变化范围大，可使用两只膨胀阀（大小可不同）并联Parallel或切换Switch

6、over使用。,20,热力膨胀阀的安装和维护,(1)膨胀阀尽量靠近蒸发器安装。二者间不装阻力大的附件；如二者间距离远，管路应加粗且冷库外管路包隔热材料；注意确认阀进、出口，直立安装。,(2)温包安装在水平管路侧上方。,21,22,(3)保证温包正确反映蒸发器出口管内温度。清除放温包处的管壁外部油漆和铁锈并涂银粉漆。温包与管壁贴紧，用薄钢片夹箍固定，外面包以隔热材料。,(4)外平衡式热力膨胀阀，平衡管连接点应设在温包之后，以免有少量液态制冷剂从膨胀阀顶杆填料处漏入平衡管影响温包感受的过热度。,23,热力膨胀阀的调试,蒸发器出口过热度太大，制冷量降低；太小产生液击，蒸发器进口段可能不结霜。调节膨胀

7、阀使蒸发器出口工作过热度36oC为宜，装置有回热器时，最小稳定过热度可稍减小。,调试原则：蒸发器出口过热度适当，使蒸发器内有足够的冷剂蒸发，又防止压缩机液击。,24,调试热力膨胀阀注意事项,(1)调试前检查制冷剂是否充足；冷凝压力在合适范围；阀完好并正确安装；阀及管路没有堵塞；蒸发器结霜不太厚(冷风机通风良好)。,(2)调试应在装置运转且工况稳定时进行。,(3)每次调整关闭过热度增减一般不超过0.5oC，一般调节螺杆每转一圈过热度变化为11.5oC。,(4)热力膨胀阀调节滞后性较大，每次调后应观察一段时间，调好后不要轻易改动。,也不知调好了没有?,25,电子膨胀阀Electronic Expa

8、nsion Valve,电磁式膨胀阀（使用比例电磁铁）,26,电动式膨胀阀,（使用步进式电机）,27,28,4、压力继电器Pressure Relay,压缩机排压过高断电停车，消除产生高压的原因后，需手动复位才能使压缩机启动。(故障、报警),吸气压力低到下限时断电停车，吸气压力回升到上限时，控制压缩机通电启动。(正常、无报警),将高压继电器和低压继电器组合在同一壳体内，完成二者功能。,29,4、压力继电器Pressure Relay,（压力控制的电开关）,作用：低压继电器：控制压缩机自动起停、卸载等高压继电器：对压缩机和系统高压安全保护高低压继电器:控制压缩机自动起停、高压保护,30,31,高

9、压部分：高压断开压力由调节弹簧4的张力决定，用调节螺钉5调节，切断后必须用拨钮7手动复位。,低压部分：低压接通压力由主弹簧11的张力决定，用调节螺钉8调节。幅差压力由幅差弹簧13的张力决定，用调节螺钉6调节。低压断开压力=接通压力幅差压力,低压动作压力调节方法：先调节主调弹簧11，调节预紧力，改变吸入压力上限(接通压力)。后调节幅差弹簧13(拉簧），改变下限（断开压力），上限不变。,主要组成：高压波纹管、高压调节弹簧低压波纹管、低压主调弹簧、低压幅差调节弹簧微动开关,32,低压控制范围：0.070.6MPa;幅差：0.060.1MPa;高压：0.63.0MPa,低压,高压,YK306 高低压继

10、电器,33,34,调节方法,高压部分：高压断开压力由调节弹簧7(拉簧)的张力决定，用调节螺钉6调节，切断后必须用按钮8手动复位。,低压部分：低压接通压力由主弹簧4的张力决定，用调节螺钉3调节。幅差压力由幅差弹簧2的张力决定，用调节螺钉1调节。低压断开压力=接通压力幅差压力,先调节主调弹簧4，使预紧力增加，吸入压力上限(接通)、下限(断开)同时增加。后调节幅差弹簧2，使预紧力增加，下限降低，上限不变。,35,压力值的确定：,高压断开压力(上限)：参照最高工作压力(冷剂46oC对应的饱和压力)。,低压断开压力(低压下限)：蒸发温度减去5oC对应的饱和压力(不小于0.1bar)。,低压闭合压力(低压

11、上限)：适当低于冷库温度上限对应的饱和压力。,测定方法：慢慢关小吸入截止阀，停车时吸入压力表的读数为低压下限，重新启动时的读数为低压上限。慢慢关小排出截止阀，停车时排出压力表的读数为高压断开压力。（注意：仪表指示正确）,36,37,38,39,3、温度继电器Temperature Relay,用温度作为控制信号的电开关。温度信号压力信号电开关作用：控制供液电磁阀的电路通断，以控制库温；控制压缩机 单库装置可直接控制压缩机起停；多库装置时可多个并联控制压缩机起停。,40,41,RT型温度继电器,1.主调：改变调节旋钮，使调节弹簧张力变化，改变断开值。,2.幅差调节：改变幅差调节螺母与固定圆盘间隙

12、。闭合温度=断开温度+幅差。,42,RT型温度继电器,a,43,5、(油)压差继电器Pressure Difference Relay,用润滑油泵吸排压差（油泵排压与吸气压力之差）作为控制信号的电开关，当压差小于设定值时，使压缩机停车，起保护作用。,油压差控制的电开关 作用：对压缩机进行油压安全保护,44,JC3-5型压差继电器参数及说明,出厂接380V电源接头。若选用220V电源，将D1X接线拆除，把XD2接通，使降压电阻9短路。,45,JC3-5型压差继电器,46,JC3-5型压差继电器,47,JC3-5型压差继电器,48,延时的作用：,正常运转时允许油压的瞬间波动；起动时允许油泵有建立油

13、压的时间。延时时间：60 S 左右 试验按钮：试验延时及继电器动作正确性,采用人工复位的原因：如故障未排除，自动复位会引起压缩机反复起、停。,49,调整、试验方法：,1.运行时调低滑油压力，压差开关动作时，滑油压力表和曲轴箱压力表的差值应为压差继电器的压差调定值。2.如动作压力过高或过低，可转动调节轮22改变弹簧20张力，改变压差调定值至正确值。3.压缩机正常运行时，按下试验按钮3，达到延时时间(6020s)后应停车。,注：固定幅差,50,2、电磁阀Solenoid Valve,作用：实现液路通断或液流方向改变,51,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Pl

14、ant,2、电磁阀Solenoid Valve,直接作用电磁阀,适用于阀孔直径 3mm，接管直径1012mm场合。,52,间接作用电磁阀,制冷剂流量大时应使用间接作用式。,53,间接作用电磁阀的工作过程,进出口具有一定压差时，主阀才能打开,导阀,节流平衡孔,主阀,54,间接作用电磁阀的特点：,启闭平稳，冲击小，启阀力大，适用于大口径。,不能关闭,注意防潮,55,四通电磁换向阀,56,四通电磁换向阀,57,6、冷却水量调节阀Cooling Water Regulating V/V,安装在冷凝器的进水管上，可依据冷凝压力的变化自动调节冷却水的流量，以使冷凝压力保持在要求的范围内。主要防止冷凝压力过低。,58,船舶辅机第11章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,59,船舶辅机第9章 船舶制冷装置 Marine Refrigeration Plant,1.直接作用式,WVFM型,接压缩机排气或冷凝器顶部,60,2.间接作用式,WVS型,61,直接作用式：控制精度差，适用于冷却水量小的场合。阀位移由冷凝压力控制。,间接作用式：控制精度高，适用于冷却水量大的场合。导阀位移由冷凝压力控制，主阀位移由阀上下冷却水压差力控制。,