高低溫濕熱試驗箱制冷系統熱氣旁通閥的原理、應用

一．熱氣旁通的定義

熱氣旁通：熱氣旁通閥是一種利用制冷劑壓力和彈簧力的平衡原理來控制閥入口/出口壓力的機械裝置。作為能量調節的熱氣旁通閥能提供一種手段:通過旁通高壓制冷劑至系統的低壓側,來保持系統能在給定的zui低吸氣壓力下正常工作。熱力旁通閥有內平衡、外平衡兩種形式。

二．熱氣旁通的作用與優點

主要作用：

①提供一個虛擬的負荷；

②盤管化霜；

③把蒸發器作為一個混合腔。

主要優點：

①防止壓縮機短路循環；

②防止壓縮機在非常低的吸氣壓力下工作；

③防止低負荷時蒸發器結冰；

④使得系統部件zui少化；

⑤非常好的回油性能。

三．熱氣旁通的兩種方法

*種：直接旁通到回氣端

接旁通到回氣端：根據管路的接連位置的不同，旁通所產生的結果也是不相同的。旁通電磁閥連接高壓側的位置可以在進入冷凝器之前管路上的任意位置。而連接低壓側管路上，這樣從高壓側旁通過來的高溫高壓的熱氣就進入到蒸發器中，增加了蒸發器的負荷，可以防止蒸發器因蒸發壓力下降而造成蒸發器被凍壞的可能性，同時也提高了蒸發器的出口溫度和壓力，改善在低溫運行下，壓縮機的運行條件。

*種：

旁通到蒸發器的入口：另一種方式是接到吸氣管上，不經過蒸發器而直接通過吸氣管回到壓縮機，高溫高壓的熱氣與從蒸發器出來的低溫低壓的氣態冷媒相混合，提高了壓縮機的吸氣壓力，但是同時也會出現負面的影響，過高的吸氣溫度會對壓縮機的運行造成損壞，可能縮短了壓縮機的使用壽命。因此第二種旁通方式，還需要增加一個噴液冷卻電磁閥，當吸氣溫度過高時，可以控制電磁閥來降低壓縮機的吸氣溫度。

四．熱氣旁通的調節與壓力平衡原理

熱氣旁通閥的主要作用是用來防止吸氣壓力低于一個期望的設定值，由此來平衡系統的冷量。所以在熱氣旁通閥安裝后的*步工作就是確定所用工況下的zui低吸氣壓力 ,以此作為熱氣旁通閥的設定點。

熱氣旁通閥的調節操作 :

①啟動系統并確定系統是否運行正常。在壓縮機吸氣管上安裝一個壓力表并且測量系統穩定后的吸氣壓力。為了確定此時熱氣沒有旁通 ,傾聽閥內是否有氣流流過的聲音或觸摸閥的出口管路 ,如果出口管路的溫度較高 ,說明已有熱氣旁通。

②為了阻止熱氣旁通 ,可以切斷熱氣旁通管路電磁閥的電源或調整調節桿使熱氣旁通閥處于*關閉狀態。

③降低蒸發器的負荷直至吸氣壓力降低到需要熱氣旁通的設定點。可以通過關閉出風口、遮蓋蒸發器、減少空氣的流量、關閉風機、關閉水冷機的旁通水等方式降低蒸發器的負荷。

④確保此時的熱氣旁通管路電磁閥處于打開狀態。

⑤調節熱氣旁通閥的調節桿 ,使熱氣旁通閥開始旁通熱氣直到吸氣壓力不再下降并維持在預期值。

⑥熱氣旁通閥的調節方式 :順時針方向調節調節桿將增加壓力設定值；逆時針方向調整調節桿將減少壓力設定值；一般的壓力調節范圍在 0～0. 55MPa (0～80psig) ,每調整一整圈的壓力變化值大約為 2715kPa (4 psig)。應緩慢并小幅度的調節 ,以便讓系統在每一圈調整后運行穩定。

⑦改變蒸發器的負荷 ,測試不同工況下的吸氣壓力是否會低地設定值。

⑧更換調節桿上的密封帽。

熱氣旁通閥的壓力平衡原理 與調整:

如果回氣壓力低于設定點：P2 + P3 < P1 熱氣開始旁通（下圖）

五．安裝方法

1、切開壓縮機排氣管并安裝一個T形接頭：

①對于熱氣旁通至蒸發器的系統 ,切開熱力膨脹閥與蒸發器之間的管路并安裝一個 T形接頭。如果蒸發器入口處安裝有分布器 (必須是文丘里 - 流孔式的分布器 ) ,T形接頭應安裝于熱力膨脹閥與分布器中間。對于熱氣旁通至蒸發器的系統 ,為了達到zui小的管路壓降 ,盡可能的壓縮管路的長度。

②對于熱氣旁通至吸氣管的系統 ,切開吸氣管并安裝一個旁路通道。此旁路通道應與吸氣管中流體的方向呈 45°角（見下圖）,目的使旁通氣體與吸氣管內的氣體能充分混合。由于熱氣直接旁通至吸氣管會造成半封閉或全封閉壓縮機的吸氣過熱 ,從而引起電機過熱。因此建議在熱氣旁通至吸氣管的系統中安裝一路噴液裝置 ,用來冷卻旁通熱氣。

2、切割適當長度的旁通管來安裝熱氣旁通閥：

①對于旁通至蒸發器的系統 , 如果熱氣旁通閥安裝在靠近蒸發器 T形接應附近時 ,需保證熱氣旁通閥的出口管路朝壓縮機方向自由穿流。如果熱氣旁通閥安裝在靠近壓縮機的部位時 ,管路應朝蒸發器的形接應方向自由穿流。

②當熱氣旁通至吸氣管時 ,熱氣旁通閥的入口應朝壓縮機方向自由穿流并且吸氣管上的 T形分叉應位于吸氣管的頂部。

在焊接時 ,用濕布或冷鐵包裹閥體 ,防止閥體過熱。同時焊槍的焰心遠離閥體 ,防止內部元件被破壞。

六．注意事項

①對于并聯蒸發器系統 ,熱氣旁通量不得大于單一蒸發器的制冷量 ,應使用多路熱氣旁通閥控制。

②如果壓縮機位于蒸發器的上部 ,熱氣旁通至蒸發器時必須確保在低負荷旁通量的工況下 ,壓縮機有充足的回油量。

③旁通至蒸發器時 ,如果旁通管路較長 ,應對旁通管進行隔熱保溫措施。

④不要分解整體式熱氣旁通閥。在焊接時 ,用濕布或冷鐵包裹閥體 ,防止閥體過熱。

七．總結

在許多制冷系統中 ,熱氣旁通閥提供了一個實用的、經濟可靠的能量調節解決方案。特別適用于無自身能量調節機構的壓縮機。在蒸發器低負荷時能更好維持吸氣壓力 ,防止蒸發器結冰；保持更佳的回油性能。

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