高低溫濕熱試驗(yàn)箱制冷系統(tǒng)熱氣旁通閥的原理、應(yīng)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(lái)控制閥入口/出口壓力的機(jī)械裝置。作為能量調(diào)節(jié)的熱氣旁通閥能提供一種手段:通過(guò)旁通高壓制冷劑至系統(tǒng)的低壓側(cè),來(lái)保持系統(tǒng)能在給定的zui低吸氣壓力下正常工作。熱力旁通閥有內(nèi)平衡、外平衡兩種形式。

二．熱氣旁通的作用與優(yōu)點(diǎn)

主要作用：

①提供一個(gè)虛擬的負(fù)荷；

②盤管化霜；

③把蒸發(fā)器作為一個(gè)混合腔。

主要優(yōu)點(diǎn)：

①防止壓縮機(jī)短路循環(huán)；

②防止壓縮機(jī)在非常低的吸氣壓力下工作；

③防止低負(fù)荷時(shí)蒸發(fā)器結(jié)冰；

④使得系統(tǒng)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(jù)管路的接連位置的不同，旁通所產(chǎn)生的結(jié)果也是不相同的。旁通電磁閥連接高壓側(cè)的位置可以在進(jìn)入冷凝器之前管路上的任意位置。而連接低壓側(cè)管路上，這樣從高壓側(cè)旁通過(guò)來(lái)的高溫高壓的熱氣就進(jìn)入到蒸發(fā)器中，增加了蒸發(fā)器的負(fù)荷，可以防止蒸發(fā)器因蒸發(fā)壓力下降而造成蒸發(fā)器被凍壞的可能性，同時(shí)也提高了蒸發(fā)器的出口溫度和壓力，改善在低溫運(yùn)行下，壓縮機(jī)的運(yùn)行條件。

*種：

旁通到蒸發(fā)器的入口：另一種方式是接到吸氣管上，不經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器而直接通過(guò)吸氣管回到壓縮機(jī)，高溫高壓的熱氣與從蒸發(fā)器出來(lái)的低溫低壓的氣態(tài)冷媒相混合，提高了壓縮機(jī)的吸氣壓力，但是同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)負(fù)面的影響，過(guò)高的吸氣溫度會(huì)對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行造成損壞，可能縮短了壓縮機(jī)的使用壽命。因此第二種旁通方式，還需要增加一個(gè)噴液冷卻電磁閥，當(dāng)吸氣溫度過(guò)高時(shí)，可以控制電磁閥來(lái)降低壓縮機(jī)的吸氣溫度。

四．熱氣旁通的調(diào)節(jié)與壓力平衡原理

熱氣旁通閥的主要作用是用來(lái)防止吸氣壓力低于一個(gè)期望的設(shè)定值，由此來(lái)平衡系統(tǒng)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(shè)定點(diǎn)。

熱氣旁通閥的調(diào)節(jié)操作 :

①啟動(dòng)系統(tǒng)并確定系統(tǒng)是否運(yùn)行正常。在壓縮機(jī)吸氣管上安裝一個(gè)壓力表并且測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定后的吸氣壓力。為了確定此時(shí)熱氣沒(méi)有旁通 ,傾聽(tīng)閥內(nèi)是否有氣流流過(guò)的聲音或觸摸閥的出口管路 ,如果出口管路的溫度較高 ,說(shuō)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(diào)整調(diào)節(jié)桿使熱氣旁通閥處于*關(guān)閉狀態(tài)。

③降低蒸發(fā)器的負(fù)荷直至吸氣壓力降低到需要熱氣旁通的設(shè)定點(diǎn)。可以通過(guò)關(guān)閉出風(fēng)口、遮蓋蒸發(fā)器、減少空氣的流量、關(guān)閉風(fēng)機(jī)、關(guān)閉水冷機(jī)的旁通水等方式降低蒸發(fā)器的負(fù)荷。

④確保此時(shí)的熱氣旁通管路電磁閥處于打開(kāi)狀態(tài)。

⑤調(diào)節(jié)熱氣旁通閥的調(diào)節(jié)桿 ,使熱氣旁通閥開(kāi)始旁通熱氣直到吸氣壓力不再下降并維持在預(yù)期值。

⑥熱氣旁通閥的調(diào)節(jié)方式 :順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿將增加壓力設(shè)定值；逆時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整調(diào)節(jié)桿將減少壓力設(shè)定值；一般的壓力調(diào)節(jié)范圍在 0～0. 55MPa (0～80psig) ,每調(diào)整一整圈的壓力變化值大約為 2715kPa (4 psig)。應(yīng)緩慢并小幅度的調(diào)節(jié) ,以便讓系統(tǒng)在每一圈調(diào)整后運(yùn)行穩(wěn)定。

⑦改變蒸發(fā)器的負(fù)荷 ,測(cè)試不同工況下的吸氣壓力是否會(huì)低地設(shè)定值。

⑧更換調(diào)節(jié)桿上的密封帽。

熱氣旁通閥的壓力平衡原理 與調(diào)整:

如果回氣壓力低于設(shè)定點(diǎn)：P2 + P3 < P1 熱氣開(kāi)始旁通（下圖）

五．安裝方法

1、切開(kāi)壓縮機(jī)排氣管并安裝一個(gè)T形接頭：

①對(duì)于熱氣旁通至蒸發(fā)器的系統(tǒng) ,切開(kāi)熱力膨脹閥與蒸發(fā)器之間的管路并安裝一個(gè) T形接頭。如果蒸發(fā)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(yīng)安裝于熱力膨脹閥與分布器中間。對(duì)于熱氣旁通至蒸發(fā)器的系統(tǒng) ,為了達(dá)到zui小的管路壓降 ,盡可能的壓縮管路的長(zhǎng)度。

②對(duì)于熱氣旁通至吸氣管的系統(tǒng) ,切開(kāi)吸氣管并安裝一個(gè)旁路通道。此旁路通道應(yīng)與吸氣管中流體的方向呈 45°角（見(jiàn)下圖）,目的使旁通氣體與吸氣管內(nèi)的氣體能充分混合。由于熱氣直接旁通至吸氣管會(huì)造成半封閉或全封閉壓縮機(jī)的吸氣過(guò)熱 ,從而引起電機(jī)過(guò)熱。因此建議在熱氣旁通至吸氣管的系統(tǒng)中安裝一路噴液裝置 ,用來(lái)冷卻旁通熱氣。

2、切割適當(dāng)長(zhǎng)度的旁通管來(lái)安裝熱氣旁通閥：

①對(duì)于旁通至蒸發(fā)器的系統(tǒng) , 如果熱氣旁通閥安裝在靠近蒸發(fā)器 T形接應(yīng)附近時(shí) ,需保證熱氣旁通閥的出口管路朝壓縮機(jī)方向自由穿流。如果熱氣旁通閥安裝在靠近壓縮機(jī)的部位時(shí) ,管路應(yīng)朝蒸發(fā)器的形接應(yīng)方向自由穿流。

②當(dāng)熱氣旁通至吸氣管時(shí) ,熱氣旁通閥的入口應(yīng)朝壓縮機(jī)方向自由穿流并且吸氣管上的 T形分叉應(yīng)位于吸氣管的頂部。

在焊接時(shí) ,用濕布或冷鐵包裹閥體 ,防止閥體過(guò)熱。同時(shí)焊槍的焰心遠(yuǎn)離閥體 ,防止內(nèi)部元件被破壞。

六．注意事項(xiàng)

①對(duì)于并聯(lián)蒸發(fā)器系統(tǒng) ,熱氣旁通量不得大于單一蒸發(fā)器的制冷量 ,應(yīng)使用多路熱氣旁通閥控制。

②如果壓縮機(jī)位于蒸發(fā)器的上部 ,熱氣旁通至蒸發(fā)器時(shí)必須確保在低負(fù)荷旁通量的工況下 ,壓縮機(jī)有充足的回油量。

③旁通至蒸發(fā)器時(shí) ,如果旁通管路較長(zhǎng) ,應(yīng)對(duì)旁通管進(jìn)行隔熱保溫措施。

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

七．總結(jié)

在許多制冷系統(tǒng)中 ,熱氣旁通閥提供了一個(gè)實(shí)用的、經(jīng)濟(jì)可靠的能量調(diào)節(jié)解決方案。特別適用于無(wú)自身能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)。在蒸發(fā)器低負(fù)荷時(shí)能更好維持吸氣壓力 ,防止蒸發(fā)器結(jié)冰；保持更佳的回油性能。

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