武汉理工大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件）第十一章 船舶制冷装置（11.7）制冷装置的自动化元件

第七节 制冷装置的自动化元件

第七节 制冷装置的自动化元件

11-7自动化元件-热力膨胀阀 >制冷装置所采用的节流元件有: 毛细管 手动膨胀阀 各种形式的自动膨胀阀 >最常见的是热力膨胀阀 >热力膨胀阀在节流降压的同时,还能根据蒸发器出 口处制冷剂过热度大小自动调节供液量,使制冷剂 到蒸发器出口时能全部气化并维持一定过热度,既 避免过量供液,又能保证蒸发器的传热面积得到充 分利用

11-7 自动化元件-热力膨胀阀 ➢ 制冷装置所采用的节流元件有： ➢ 毛细管 ➢ 手动膨胀阀 ➢ 各种形式的自动膨胀阀 ➢ 最常见的是热力膨胀阀 ➢ 热力膨胀阀在节流降压的同时，还能根据蒸发器出 口处制冷剂过热度大小自动调节供液量，使制冷剂 到蒸发器出口时能全部气化并维持一定过热度，既 避免过量供液，又能保证蒸发器的传热面积得到充 分利用

11-7-1内平衡式热力膨胀阀 >主要组成 热力头 感温包10、毛细管9和 动力头(膜片1或波纹管) 温包用黄铜(导热好) 毛细管外径2~3mm 节流元件 由阀芯4、阀座3和顶 杆2组成 过热度调整机构 阀体

11-7-1 内平衡式热力膨胀阀 ➢ 主要组成: ➢ 热力头 ➢ 感温包10、毛细管9和 动力头(膜片1或波纹管) ➢ 温包用黄铜(导热好) ➢ 毛细管外径2～3mm ➢ 节流元件 ➢ 由阀芯4、阀座3和顶 杆2组成 ➢ 过热度调整机构 ➢ 阀体

11-7-1热力膨胀阀工作原理 A(p2,t0) E(o,t'o F( 温包装在蒸发器出口F处,感受t1温包内充注一定的感温 介质,温包内压力p1随t变化 ρ1通过毛细管传递到阀的膜片上方,力图使阀打开,膜片 方作用po和弹簧张力s,力图使阀关闭,膜片所受力的平衡 条件为p=pp p1反映t1,如果不考虑蒸发器压降,也就反映了过热度

11-7-1 热力膨胀阀工作原理 ➢ 温包装在蒸发器出口F处，感受t1,温包内充注一定的感温 介质，温包内压力p1随t1变化 ➢ p1通过毛细管传递到阀的膜片上方，力图使阀打开,膜片下 方作用p0和弹簧张力ps，力图使阀关闭,膜片所受力的平衡 条件为 pl ＝p0十ps ➢ p1反映t1 ,如果不考虑蒸发器压降，也就反映了过热度

11-7-1-2外平衡式热力膨胀阀(1) 上面忽略了蒸发管的△p,如蒸 发器压力损失为△P,则膜片A 力平衡关系为: 节 p1=po+△po+ps 杆填料箱 p1-po=ps+△po 即阀控制的出口过热度(1+t0) 大于由ps设定的过热度 过热度提高意味着蒸发器出口 过热段长,蒸发器传热面积没有 充分利用,Q0下降、t降低,经 济性差 图11-42外平衡式热力豪胀国

11-7-1-2外平衡式热力膨胀阀(1) ➢ 上面忽略了蒸发管的p,如蒸 发器压力损失为p0，则膜片 力平衡关系为: p1=p0 ’+ p0+ps p1 -p0 ’ = ps+ p0 ➢ 即阀控制的出口过热度(t1 -t0 ’) 大于由ps设定的过热度 ➢ 过热度提高意味着蒸发器出口 过热段长,蒸发器传热面积没有 充分利用,Q0下降、t0降低，经 济性差

11-7-1-2外平衡式热力膨胀阀(2) 为了消除这种影响,用 外平衡式结构 在膜片下部分隔出一个平 衡压力腔 在顶杆穿过分隔部分处设 填料,将节流后的制冷剂 与波纹管(或膜片)下部隔 断 用外平衡管把蒸发器出口 的压力直接引人膜片下部 11-42外平衡式热力聯胀商

11-7-1-2 外平衡式热力膨胀阀(2) ➢ 为了消除这种影响，用 外平衡式结构 ➢ 在膜片下部分隔出一个平 衡压力腔 ➢ 在顶杆穿过分隔部分处设 填料，将节流后的制冷剂 与波纹管(或膜片)下部隔 断 ➢ 用外平衡管把蒸发器出口 的压力直接引人膜片下部

11-7-1-2外平衡式热力膨胀阀(3) po(Lo >这样,阀开启稳定时p1p0=p+△po。即蒸发器出口过热度10) 直接由ps所确定 当蒸发器的流阻较大,压降△p0所对应的制冷剂饱和温度降超过 l℃(R22)时,应选用外平衡式热力膨胀阀,如表11-11所示 〉同样大小的蒸发器用于高温库时选用内平衡式膨胀阀,用于低温库则 可能需选用外平衡式(0低时,同样压降导致的冷剂饱和温度降低值较 大)

11-7-1-2外平衡式热力膨胀阀(3) ➢ 这样，阀开启稳定时p1 -p0 ’= ps+ p0 。即蒸发器出口过热度(t1-t0;) 直接由ps所确定 ➢ 当蒸发器的流阻较大，压降p0所对应的制冷剂饱和温度降超过 1℃(R22) 时，应选用外平衡式热力膨胀阀, 如表11-11所示 ➢ 同样大小的蒸发器用于高温库时选用内平衡式膨胀阀，用于低温库则 可能需选用外平衡式(t0低时，同样压降导致的冷剂饱和温度降低值较 大)

11-7-3压力继电器 >用压力作为控制信号的电开关 >根据所感受的压力信号不同,压力继电器有 高压继电器 在压缩机排出压力过高时,自动断开,停止压缩机工作,仅 起高压保护作用 低压继电器 在吸人压力降低到调定下限时断电停车 当吸气压力回升至调定上限时又使压缩机通电 不仅防止吸气压力过低,而且自动控制压缩机启停 有的高压和低压继电器组装在一起,构成组合式高低 压继电器 pressure relay.aⅵ

11-7-3 压力继电器 ➢ 用压力作为控制信号的电开关 ➢ 根据所感受的压力信号不同，压力继电器有: ➢ 高压继电器 ➢ 在压缩机排出压力过高时，自动断开，停止压缩机工作，仅 起高压保护作用 ➢ 低压继电器 ➢ 在吸人压力降低到调定下限时断电停车 ➢ 当吸气压力回升至调定上限时又使压缩机通电 ➢ 不仅防止吸气压力过低，而且自动控制压缩机启停 ➢ 有的高压和低压继电器组装在一起，构成组合式高低 压继电器pressure relay.avi

11-7-4温度继电器 >用温度作为控制信号 >控制供液电磁阀通断 也有直接控制压缩机起停 10 11 机多库时,各库温度 继电器可并联控制压缩机 15 与压力继电器不同之处:A 压力信号由温度感受元件Ba 来产生 >RT型温度继电器结构如 12 图所示 个电触点,1动2静 (a)结构

11-7-4 温度继电器 ➢ 用温度作为控制信号 ➢ 控制供液电磁阀通断 ➢ 也有直接控制压缩机起停 ➢ 当一机多库时，各库温度 继电器可并联控制压缩机 ➢ 与压力继电器不同之处： ➢ 压力信号由温度感受元件 来产生 ➢ RT型温度继电器结构如 图所示 ➢ 三个电触点，1动2静

11-7-5压差继电器 以压力差作为控 低压 制信号的电开关 压缩机油泵排、 吸压差低于某值 时,自动切断压 火儿厂 缩机电路,实现 15 高压 681 保护性停车 因11-51JC35型压蔓雄 图示为JC35型压差继电器,工作原理如下: 当压差大于调定值时,杠杆19处于图示位置,压差开关4的K点与Dz 点接通,使以下两条电路成为通路,一路电流由压缩机电路的及点 口点经接触线圈18后,由凸点,接线柱Ⅹ、延时开关的触头9和接线 柱XS回到压缩机电路的Ⅳ点,所以接触器线圈有电,触头16闭合, 压缩机正常运转;另一路

11-7-5 压差继电器 ➢ 图示为JC3.5型压差继电器, 工作原理如下： ➢ 当压差大于调定值时，杠杆19处于图示位置，压差开关4的K点与DZ 点接通，使以下两条电路成为通路，一路电流由压缩机电路的及点、 口点经接触线圈18后，由凸点，接线柱X、延时开关的触头9和接线 柱XS回到压缩机电路的Ⅳ点，所以接触器线圈有电，触头16闭合， 压缩机正常运转；另一路 ⚫以压力差作为控 制信号的电开关 ⚫压缩机油泵排、 吸压差低于某值 时，自动切断压 缩机电路，实现 保护性停车