船舶制冷装置117

1、117.制冷的自动化自动化元件n1热力膨胀阀n2温度继电器n3电磁阀n4高、低压继电器n5油压差继电器n6蒸发压力调节阀n7冷却水量调节阀一、热力膨胀阀一、热力膨胀阀n位置：位置：n作用：作用：n1）节流降压n2）自动调节冷剂流量n3）使蒸发器出口有合适的过热度大致稳定,既避免供液过多，又能使蒸发面得以充分利用；n感受信号感受信号：蒸发器出出口处冷剂的过热度口处冷剂的过热度n分类：内平衡式、外平衡式1、内平衡式热力膨胀阀结构和原理、内平衡式热力膨胀阀结构和原理n（1）结构）结构课件课件n热力头热力头温包.毛细管.动力头-膜片/波纹管n节流元件节流元件阀芯/座.顶杆.节流管-防冲刷n过热度调整机

2、构调整机构n阀体。其中：阀体。其中：n温包温包：安装在蒸发器蒸发器出口出口管路上；n顶杆顶杆穿过分隔处不密封，且另有一通孔作平衡孔，使阀后冷剂压力直接作用于波纹管下内平衡式n假设冷剂从A处至E处气化完毕，成为干饱和蒸汽，从E处至F处为过热段，当蒸发器流动阻力不大时，则E处to to, po po； F处由于距E处近，故压力仍为 po po ，而 t1to, 出口过热度t = t1-to t1-to ，即：（ t1-to ）近似反映出口过热度（近似反映出口过热度（ t1-to ） ；（2）工工作作原原理理n膜片的受力p1 p0 psP1：t1对应的感温介质的饱和压力p0：蒸发压力，即t0所对应的

3、冷剂的饱和压力nPs：弹簧张力n要使阀开启并维持一定开度，必须p1 -p0 pS，即t1tO 。 t t1 p1阀开大供液量； t阀关小。 过热度t t1tO（流阻不大时）n当蒸发器流动阻力大n时，由于冷剂在蒸发n器中有压降，即 np0 = po po ，n 则膜片p1 p0 psn p0 p0 ps ，n此时p1 - p0 p0 ps，n即膨胀阀控制的出口过n热度（ t1-to ）将大于由弹簧力ps 设定值（ t1-to ），这样过热段长，蒸发器的利用率低，经济性变差，故管内流阻大时 p0 对应的饱和温降1（R22）或2（R12） ，应采用外平衡式膨胀阀。n设想：设想： p1 p0 ps p

4、1 =p0 ps t t1tO2、外平衡式热力膨胀阀的结构和原理、外平衡式热力膨胀阀的结构和原理n在波纹管（或膜片）下方分隔出一个压力腔，用外平衡管将蒸发器出口压力p0 引至波纹管（或膜片）下方压力腔，并在顶杆穿过分隔处设有密封填料，这种无内平衡孔的结构为外平衡式热力膨胀阀，这样p1 p0 ps。出口过热度t = t1-to直接由ps确定，不再受流阻流阻的影响。问问为什么外管在温饱后面？为什么外管在温饱后面？问问P0、P1、P0谁大谁小？谁大谁小？n节流管的作用节流管的作用： 分担阀的节流作用；避免阀芯和阀座处流速过高而磨损过大n热力膨胀阀特点：热力膨胀阀特点： 出口过热度改变时，从温包感受过

5、热温度变化至压力变化，至自动调节，时间长； 蒸发器热负荷不同，阀的开度也不同，对应的出口过热度就不同，即存有静差；阀的开度大小由温包压力决定的；特点n静止过热度静止过热度：阀刚好关闭时的过热度。28。为保证阀的关闭严密，关闭时弹簧有一定的预紧力，阀从静止到开启时的过热度就是静止过热度；静止过热度；弹簧预紧力静止过热度p1 p0 psn工作过热度：工作过热度：膨胀阀处于某一开度时对应的过热度n过热度变化量过热度变化量：膨胀阀从额定开度到全关位置过热度的变化值；亦即阀达到额定开度时的工作过热度与静止过热度之差。n额定开度：额定开度：我国规定过热度的变化量是4时阀的开度。额定开度以内，阀的开度与过热

6、度近似成正比直线，以外是曲线问问调整弹簧预紧力，曲线上下移动调整弹簧预紧力，曲线上下移动 回回 顾顾n问回气过热度越大，膨胀阀膜片上方的压力越大； n问购买新的热力膨胀阀时，若发现进出口不通气，说明状态正常； n问外平衡式热力膨胀阀中，波纹管顶杆填料漏泄将会导致阀的开度变大 ；冷剂流量增加 ；吸气过热度增加； n问外平衡式热力膨胀阀换用内平衡式会导致冷剂流量增加 ；过热度增加 ；n问蒸发器结霜逐渐加厚；冷剂流量增加 ；过热度增加 3、热力膨胀阀的容量和选配n1）容量）容量Q：n阀在额定开度时流过的冷剂完全气化时的吸热量，是阀的重要性能参数，也是选阀的依据。nQ=G q0nQ：通过膨胀阀的冷剂流

7、量nq0：单位制冷量n由于温包充剂的性质和压力不同，每个膨胀阀只适用于既定的制冷剂，阀的容量大小取决于阀的型号。n膨胀阀的名义工况下的容量叫名义容量。名义工况下的容量叫名义容量。n如：TEX12-4.52）选用：自学n新阀粗略检查新阀粗略检查：从进口端吹气，应通；如不通，说明热力膨胀阀处于全关位置，原因膜片破漏、感温管破裂等n根据所用冷剂选用不同系列的膨胀阀n根据蒸发器流阻大小决定外平衡或内平衡式n流阻大，选用外平衡式；流阻小，内平衡式n同样的蒸发器同样的流阻：高温库，蒸发温度高，对应的温降小，可用内平衡式；而低温库，蒸发温度高，对应的温降大，应用外平衡式。n根据蒸发器制冷量选择膨胀阀的容量n

8、膨胀阀工作时开度以不小于额定开度的一半为宜。故容量比蒸发器制冷量稍大，而不超过后者的二倍（一般大20%30%）n注意其所适用的蒸发温度范围n毛细管长度是否够用，必要时要求厂家加长；n进、出口接口直角式或直通式4、膨胀阀的温包充注n充注方式：液体式液体式：水银、甲醇、甘油等气体式气体式：13MPa的氮气部分充液式部分充液式：多采用气体吸附式气体吸附式n（1）部分充液式温包）部分充液式温包 介质可以是工质/异工质； 根据充注量多少：非限压式、限压式n非限压式温包非限压式温包n温包充液量占容积的70%80%,温饱始终含有介质，形成饱和蒸汽。n同工质充注时（Ps一定时），t0t。阀常做成不同型号。如空

9、调用（100C100C）冷藏用（ 180C20C， 400C180C） n异工质充注时，可在较大蒸发温度范围内保持静止过热度t不变，因此适用蒸发温度范围较大（ 400C100C），此范围内静止过热度 1.5缺点：na、停机后，蒸发器温度达到一致，过热度为0如图，关阀压差由弹簧预紧力提供，关阀不严，在阀前增设一个截止阀；nb、压缩机刚启动时，温包不易立即变冷，膨胀阀开度大，易造成液击和过载；nc、温包热惯性大，反应滞后；nd、若温包暴露在高温处，会使热力头中压力过高；限压式温包：n充注量较少，在某一温度下能全部汽化，温度再高，产生过热蒸汽，如图，可用来限制蒸发器内最大工作压力（maximum o

10、perating pressure），相应的阀叫MOP阀n特点：na、停机时关阀力大如图，过热压力升的慢nb、开机后只有蒸发压力较低时阀才 开启，避免压缩机过载nc、高温时阀头内弹性元件免受高压， 有利于除霜nd、热惯性较小ne、确保温包处温度最低（2）气体吸附式温包n温包内充注固体吸附剂和被吸附的气体;n吸附剂对气体的吸附能力随温度而变化。温度升高，吸附能力低，释放气体，压力升高；温度低，吸附能力强，气体稀少，压力降低。5、热力膨胀阀的安装和维护n1）安装）安装n尽量靠近蒸发器，之间不宜装流阻大的附件。确认阀进出口，直立安装n用限压式温包时，确保温包处温度最低。与温包相接处的毛细管应向上，以

11、免液体从温包流出n温包放在靠近蒸发器出口的水平管段上，管径大于21mm时时，温包应贴在水平管侧下方侧下方上气下油上气下油，否则应贴在水平管侧上方侧上方；n放温包处管壁清洁，涂银粉。温包与管壁贴紧并固定n对外平衡管与蒸发器出口管路的连接点应在温包之后对外平衡管与蒸发器出口管路的连接点应在温包之后防少量冷剂从阀杆处漏入平衡管影响温包感受的过热度减小，严重时压缩机会液击，且从其顶部顶部引出n2）维护：）维护：温包、毛细管、外平衡管妥加保护n问问温包脱落会导致温包脱落会导致阀开度大阀开度大 ；n问问温包破损会导致温包破损会导致阀打不开阀打不开 ；n问问阀杆密封不严会导致阀杆密封不严会导致过热度减小，严

12、重时压缩机会液击过热度减小，严重时压缩机会液击 6、热力膨胀阀的调试、热力膨胀阀的调试n原因：原因：出口过热度过大，经济性差；出口过热度小，易液击。故应适当：一般热力膨胀阀过热度调整到36新，旧新，旧3-5 。n方法：方法：装置运转且工况稳定时运转且工况稳定时进行。调节螺杆转一圈，过热度变化11.5。每次调整一般不超过0.5，故每次调节应转1/4圈至0.5圈，且由于滞后性，每次调节应观察一段时间，调好后不轻易乱动。n标准：标准：高温库：蒸发器及吸气管发凉并结露；低温库：吸气管粘手并结薄霜；有回热器，吸气管发凉并结霜。n低温库膨胀阀，阀前结露不结霜，阀后至蒸发器前结霜不结露n问问若发现低温库的膨

13、胀阀后结霜变为露水，原因是：若发现低温库的膨胀阀后结霜变为露水，原因是：n问问若发现高温库的膨胀阀后结霜，原因是：若发现高温库的膨胀阀后结霜，原因是：二、电子膨胀阀三、组合式压力继电器（高低压）三、组合式压力继电器（高低压）n1、功用：、功用：n高压：高压：压缩机高压自动保护，人工复位；感受信号：排气压力 n低压：低压：低压保护 自动控制压缩机启停，自动复位；感受信号：吸气压力n压力J9；n温度J11；n电磁阀10n2、结构及工、结构及工作原理作原理n高压高压J：n正常：ab,d e, 12通电，压缩机运转 ；11亮n排压过高ac，d e 12断电，停机，13亮；n最高P值由6调定拉簧7的张力

14、；复位由8手动；n低低J：n由主簧压簧4和幅差簧拉簧2组成；n库温 吸入P 克服压簧4，de ab, 12通电，压缩机运转 ；14亮；n库温 吸入P克服拉簧2 ，df ab,12断电，压缩机停转 ；14灭；n3、调节、调节 n高压高压：断开压力由调节螺钉6调节。按钮8人工复位n低压低压：主弹簧4：控制接通压力（上限值）。预紧压力上下限同时，幅差不变n幅差弹簧2：控制幅差值 ，上限不变下限变。预紧拉力幅差，下限值n断开压力（下限值）=接通压力幅差值4、整定值的选定n高压断开压力：规定的最高工作压力冷剂在46度时的饱和压力。幅差固定n低压断开压力：设计（t050C）对应的冷剂饱和温度，不低于表压力

15、0.01MPA不低于-30C所对应的饱和压力n低压接通压力：对应的冷剂饱和温度适当低于库温上限n压力继电器刻度较粗略，以调试值为准n正常工作不动作正常工作不动作。n问压缩机的自动起停继电器是低压J和温度J； nX，和或。四、温度继电器n1、作用、作用：控制供液电磁阀的电路通断,进而使吸入压力降低，使压力J动作，控制压缩机启停；无压力J时，直接由温度J控制压缩机启停；一机多库时并联并联控制压缩机各库的温度J和相应的供液电磁阀，此时只有所有库的电磁阀关，才能使压缩机停机；n压力J9；n温度J11；n电磁阀102、结构及工作原理、结构及工作原理n由调节簧8和幅差调节螺母3组成n温度波纹管内P 上移至

16、给定间隙， c、b接通，给液电磁阀接通供液；n温度 波纹管内P 下移至给定间隙， c、b断开，给液电磁阀断电关闭；3、调节、调节a.调节弹簧8：控制温度的上、下限值，而幅差不变。b.幅差调节螺母3：控制幅差值c.接通值上=断开值下幅差值d.间隙幅差值4、安装：、安装： 温包处温度最低，并能正确反映库温五、油压差继电器五、油压差继电器1、功用：油压差保油压差保护护（低于整定值延时存油后停机）2、控制信号：滑油泵吸排压力差吸排压力差泵排压排压与曲轴曲轴箱压力箱压力之差3、复位：双金属片冷却后约5min手动复位手动复位4、控制器组成：压压差差和时间时间控制5、工作原理 高压由溢流阀调节，控制低压n

17、pK-DZ通 nR-C-K-DZ-13-W 13亮，延时机构不通电；nR-a-b-X-F-XS-W 18通电，压缩机运转；n p K-YJ通 nR-C-K-YJ-5-D1-X-F-XS-W 延时机构加热器工作，18仍通电，压缩机仍运转；启动时，12加热滑油。n当延时达调定值时， 8从FE， 18断电， 压缩机停转，13灭.10亮；n22：调节轮，改变压 差调定值；n5：延时延时加热器，用于 启动时建立油压，也可 防压差短时间过低引起 不必要的停机；n3：高压保护及试验用；n7：复位；6：双金属片；n12：滑油加热器，防启 动时奔油；六、电磁阀靠电磁力启闭的阀门应用：应用：装于紧靠膨胀阀前，由温

18、度温度J控制控制的供液电磁的供液电磁阀阀；滑油分离器回油管路或其他场合分类：分类：直接作用式和间接作用式1、直接作用式电磁阀结构：结构：线圈、芯铁、阀；原理：原理：1通电，阀开启；断电，阀关闭；特点：特点：结构简单，启阀力启阀力小。用于小小。用于小口径场合口径场合；2、间接作用式电磁阀、间接作用式电磁阀结构及工作原理：结构及工作原理：通电，5开，压差 ，膜阀开；断电， 5关，压差平衡 ，由于上下面积不一，膜阀关；特点：特点：启阀动作不如直接作用式灵敏，但启阀较平稳，冲击力大，启阀启阀力大，适用于大口径场合力大，适用于大口径场合 n安装：安装：线圈一头朝上直立安装在水平管路上，冷剂流向与箭头一致

19、n选用或更换：选用或更换：注意型号、阀门口径、适用介质、适用温度、允许工作压力、工作压差、适用电制等n常见故障：常见故障：线圈烧断；阀芯卡阻或芯铁剩磁过大，断电后不能落下等n间接作用式电磁阀主阀开启靠冷剂压力，导阀开启靠间接作用式电磁阀主阀开启靠冷剂压力，导阀开启靠电磁力电磁力n直接作用式电磁阀的开启靠电磁力，非弹簧力；直接作用式电磁阀的开启靠电磁力，非弹簧力；n问问间接作用式电磁阀主阀开启靠冷剂压力，直接作间接作用式电磁阀主阀开启靠冷剂压力，直接作用式电磁阀的开启靠弹簧力用式电磁阀的开启靠弹簧力 七、蒸发压力调节阀七、蒸发压力调节阀n位置：蒸发器出口管路上n作用：保持蒸发保持蒸发压力大致稳定压力大致稳定。又称背压阀背压阀/恒压阀恒压阀n伙食冷库的低温库蒸发低温库蒸发器出口设单向阀，高温器出口设单向阀，高温库出口设背压阀库出口设背压阀，为什么？取消背压阀，将回取消背压阀，将回怎样？怎样？n吸气压力提高，W0减小，制冷系数提高n结构及工作原理：结构及工作原理：n波纹管9防漏泄防漏泄/双面双面受压，开度精确；受压，开度精确；n阻尼器10减弱振荡减弱振荡n原理：常开式原理：常开式溢流阀，属阀前压力控制阀n蒸发压力的调整：n调整原则：调整原则：当库温达到要求下限时，背压阀