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:通過旁通高壓制冷劑至系統(tǒng)的低壓側(cè),來保持系統(tǒng)能在給定的*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*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)旁通過來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)過蒸發(fā)器而直接通過吸氣管回到壓縮機(jī)，高溫高壓的熱氣與從蒸發(fā)器出來的低溫低壓的氣態(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**種旁通方式，還需要增加一個(gè)噴液冷卻電磁閥，當(dāng)吸氣溫度過高時(shí)，可以控制電磁閥來降低壓縮機(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防止吸氣壓力低于一個(gè)期望的設(shè)定值，由此來平衡系統(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*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)熱氣沒有旁通 ,傾聽閥內(nèi)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(diào)整調(diào)節(jié)桿使熱氣旁通閥處于完全關(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)針方向調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿將增加壓力設(shè)定值；逆時(shí)針方向調(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 熱氣開始旁通（下圖）

五．安裝方法

1、切開壓縮機(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*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)的吸氣過熱 ,從而引起電機(jī)過熱。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 ,用來冷卻旁通熱氣。

2、切割適當(dāng)長(zhǎng)度的旁通管來安裝熱氣旁通閥：

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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