一種孔板節流裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種孔板節流裝置，包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管出口側與旁通節流閥的進口、孔板組件進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。本實用新型采用較小的成本，實現了對制冷劑流量的連續調節。
【專利說明】一種孔板節流裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制冷空調領域，具體涉及一種制冷用節流裝置。
【背景技術】
[0002]制冷系統主要包括壓縮、冷凝、節流、蒸發等四個過程，其中節流過程是把高溫高壓的制冷劑液體轉化為低溫低壓制冷劑液體的過程，節流過程主要是一個降壓過程，節流降壓后的制冷劑液體成為飽和液體，溫度降低，節流后的制冷劑液體才能進入蒸發器進行蒸發換熱。常用的節流裝置有毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、節流孔板。毛細管一般用于小冷量制冷設備，膨脹閥一般用于中大型制冷設備，對于大型和特大型的制冷設備采用常用孔板作為節流元件。
[0003]孔板節流具有成本低、可靠性高等優點，但由于孔板節流流口是不可調節的，所以孔板節流的調節能力較差，當制冷機組工況發生變化、壓縮機負荷發生變化時，通過孔板的制冷劑供液量與實際需求量之間不能很好匹配，這時制冷機組會出現供液不足低壓偏低、供液過多吸氣帶液和高壓制冷劑氣體旁通等問題。
[0004]為提高孔板的調節能力，目前常用的做法是:1、并聯孔板(如圖1所示)，通過兩個孔板并聯起來，其中一路孔板配有電磁閥，當系統供液量過大時關閉一路孔板，當系統供液量不足時打開一路孔板，通過這種方式使供液量與實際需求相匹配。2、孔板并聯的電子膨脹閥(如圖2所示)，當系統的實際供液量與需求供液量發生偏離時，通過調節電子膨脹閥使供液量與需求相匹配。這兩種調節方式都存在著不足，采用兩路孔板并聯的方式，通過開關其中的一路孔板來調節流量，事實上對系統來說只用兩種供液狀態，無法實現對制冷劑供液量的連續調節。采用孔板并聯電子膨脹閥的方式，通過電子膨脹閥開度的變化來調節系統供液量，事實上這種系統的供液量調節能力等于電子膨脹閥的調節能力，如果需要加大系統的調節能力只能加大電子膨脹閥或并聯多個電子膨脹閥。這種方法的成本較高，控制比較復雜。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種孔板節流裝置，采用較小的成本，實現對制冷劑流量的連續調節。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種孔板節流裝置，包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管出口側與旁通節流閥的進口、孔板組件進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。
[0007]優選的，所述孔板節流裝置前還設置有冷凝器，所述過冷器獨立于冷凝器設置或者與冷凝器集成為一體。
[0008]優選的，所述孔板組件為兩級孔板或者為多級孔板。
[0009]優選的，過冷器的支管出口連接到蒸發器進口或者連接到壓縮機的吸氣口或中間壓力口。
[0010]優選的，過冷器的支管節流閥采用單獨的電子膨脹閥、或者采用電磁閥與膨脹閥、孔板或毛細管組合。
[0011]然后本實用新型還包括一種孔板節流裝置，包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管入口側與旁通節流閥的進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器主管出口側與孔板組件的進口側相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。
[0012]優選的，所述孔板節流裝置前還設置有冷凝器，所述過冷器獨立于冷凝器設置或者與冷凝器集成為一體。
[0013]優選的，所述孔板組件為兩級孔板或者為多級孔板。
[0014]優選的，過冷器的支管出口連接到蒸發器進口或者連接到壓縮機的吸氣口或中間壓力口。
[0015]優選的，過冷器的支管節流閥采用單獨的電子膨脹閥、或者采用電磁閥與膨脹閥、孔板或毛細管組合。
[0016]本實用新型在孔板組件前面設置了過冷器，在過冷器中利用支管中的小部分經過節流降壓的低溫制冷劑液體與高溫高壓的主管路制冷劑液體進行換熱，使得主管路中的制冷劑液體過冷度增加。過冷器的換熱量又可以通過改變支路中制冷劑的供液量來控制，最終實現通過控制過冷器的膨脹閥開度來控制整個機組的節流系統的供液量，其控制程序簡單，采用較小的成本，實現了對制冷劑流量的連續調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述:
[0018]圖1是已有技術，并聯孔板的結構示意圖；
[0019]圖2是已有技術，孔板并聯電子膨脹閥的結構示意圖；
[0020]圖3是本實用新型實施例1中孔板節流裝置的結構示意圖；
[0021]圖4是本實用新型實施例2中孔板節流裝置的結構示意圖；
[0022]圖5是本實用新型實施例3中孔板節流裝置的結構示意圖；
[0023]圖6是本實用新型實施例4中孔板節流裝置的結構示意圖；
[0024]圖7是本實用新型實施例中孔板組件的結構示意圖；
[0025]圖8是過冷器電子膨脹閥開度的控制方法原理示意圖；
[0026]圖9是通過控制壓縮機吸排氣狀態來控制過冷器電子膨脹閥開度的方法流程圖；
[0027]圖10是通過冷凝器出液過冷度來控制過冷器電子膨脹閥開度的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028]本實用新型的具體實施方案如下:
[0029]如圖3和圖7所示，本實用新型實施例1的孔板節流裝置，包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，其特征在于:所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管出口側與旁通節流閥的進口、孔板組件進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。其中，所述孔板組件為兩級孔板1，包括第一級孔板11和第二級孔板12，第一級孔板11為單孔板，第二級孔板12為多孔板；過冷器的支管出口連接到蒸發器進口，過冷器的支管節流閥采用單獨的電子膨脹閥。
[0030]制冷劑液體在流經第一級孔板時，由于壓力降低，會出現閃蒸氣體，通過控制進入第一級孔板的制冷劑液體的過冷度能夠實現對閃蒸氣體量的控制。在相同的壓降下，流過第一級孔板的制冷劑液體閃蒸氣體量越大，流過后面孔板的制冷劑質量流量越小；相反閃蒸氣體量越小，流過后面孔板的制冷劑的質量流量越大。所以通過控制進入孔板的制冷劑液體的過冷度能夠調節流經孔板的制冷劑質量流量。本實用新型正是利用了這一原理。
[0031]如圖4所示，本實用新型實施例2的孔板節流裝置，包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，其特征在于:所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管入口側與旁通節流閥的進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器主管出口側與孔板組件的進口側相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。
[0032]如圖5所示，本實用新型實施例3的孔板節流裝置中，過冷器的支管出口與蒸發器出口的回氣管相連。
[0033]如圖6所示，本實用新型實施例4的孔板節流裝置中，過冷器與冷凝器集成為一體。
[0034]另外，作為上述實施例的變形，所述孔板組件也可以為多級孔板(三塊以上孔板串聯的結構)。過冷器的支管出口連接到壓縮機的吸氣口或中間壓加。過冷器的支管節流閥采用電磁閥與毛細管組合，或者采用電磁閥與熱力膨脹閥組合。
[0035]如圖8所示，上述孔板節流裝置中過冷器電子膨脹閥開度進行控制的方法為，通過控制壓縮機吸排氣狀態來控制過冷器電子膨脹閥開度，或者通過冷凝器出液過冷度來控制過冷器電子膨脹閥開度。
[0036]當節流裝置提供的制`冷劑液體量過多時，蒸發器不能夠把制冷劑液體完全蒸發，壓縮機的吸氣過熱度和排氣過熱度都會偏低。所以通過控制壓縮機吸排氣過熱度可以是制冷機組的供液量保持合適。由于排氣過熱度數值較大，更容易控制，所以排氣過熱度控制優先，但在開機時多工況突變時排氣過熱度響應比較慢，此時采用吸氣過熱度進行輔助控制。如圖9所示，通過控制壓縮機吸排氣狀態來控制過冷器電子膨脹閥開度的方法包括如下步驟:步驟1，測量壓縮機吸氣壓力P1、吸氣溫度T1、排氣壓力Po、排氣溫度To ;步驟2，計算吸氣過熱度AT1、排氣過熱度ΛΤο并根據吸排氣壓力計算最低排氣溫度Tomin(冷凝溫度加最小排氣過熱度)、目標過熱度ATot (在保證壓縮機具有一定吸氣過熱度下的排氣過熱度)；步驟3，通過判斷式一 To ^ Tomin進行判斷，如果判斷式一成立，則通過判斷式二 ATot+A≤ΔΤο ^ Λ Tot-A進行進一步判斷，如果判斷式一不成立，則通過判斷式三ATiset+B> ΔΤ? ^ Λ Tiset-B進行進一步判斷，其中設定吸氣過熱度Λ Tiset和控制幅差Α、B為設定值；步驟4，如果判斷式二或者判斷式三成立，則過冷器電子膨脹閥開度不變，如果判斷式二或者判斷式三不成立，則通過判斷式四ΛΤο> ATot或者判斷式五ΔΤ? ^ ATiset進行進一步判斷，如果判斷式四或者判斷式五成立，則開大過冷器電子膨脹閥，如果判斷式四或者判斷式五不成立，則關小過冷器電子膨脹閥。
[0037]制冷機組中制冷劑主要儲存于蒸發器和冷凝器中，通過控制冷凝器中的制冷劑液體量可以間接的實現對蒸發器中制冷劑量的控制。在獨立過冷器結構的系統中，冷凝器中的制冷劑液位與冷凝器出液的過冷度成一定的關系，所以通過控制冷凝器出液過冷度可以實現對冷凝器液位的控制，最終實現對蒸發器供液量的調節。如圖10所示，通過冷凝器出液過冷度來控制過冷器電子膨脹閥開度的方法包括如下步驟:步驟1，測量冷凝器出口制冷劑壓力PL和溫度TL ;步驟2，計算冷凝器出液過冷度ATL ;步驟3，通過判斷式一Δ TLset+C ^ Δ TL ^ Δ TLset-C進行判斷，其中設定液體過冷度Λ TLset以及控制幅差C為設定值；步驟4，如果步驟3中的判斷式一成立，過冷器電子膨脹閥開度不變，如果判斷式一不成立，則進一步通過判斷式二 ATLS Λ TLset進行判斷，如果，判斷式二成立，開大過冷器電子膨脹閥，如果判斷式二不成立，關小過冷器電子膨脹閥。
[0038]對于孔板節流裝置，特別是兩塊及兩塊以上孔板串聯形式的孔板節流裝置，進入孔板的制冷劑液體的過冷度對孔板的流量有很大的影響，本實用新型通過控制進入孔板的制冷劑液體的過冷度，實現對流過孔板的制冷劑的流量的控制。采用這種方式，可以利用一個很小的電子膨脹閥和過冷換熱器來實現對主液路制冷劑流量的調節，采用較小的成本，實現對制冷劑流量的連續調節。采用這種方式后制冷機組在部分負荷、非標準工況下都具有良好的性能，是一種 高效、可靠、成本低廉的制冷劑節流方式。
【權利要求】
1.一種孔板節流裝置，其特征在于:包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管出口側與旁通節流閥的進口、孔板組件進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。
2.根據權利要求1所述的孔板節流裝置，其特征在于:所述孔板節流裝置前還設置有冷凝器，所述過冷器獨立于冷凝器設置或者與冷凝器集成為一體。
3.根據權利要求1所述的孔板節流裝置，其特征在于:所述孔板組件為兩級孔板或者為多級孔板。
4.根據權利要求1所述的孔板節流裝置，其特征在于:過冷器的支管出口連接到蒸發器進口或者連接到壓縮機的吸氣口或中間壓力口。
5.根據權利要求1所述的孔板節流裝置，其特征在于:過冷器的支管節流閥采用單獨的電子膨脹閥、或者采用電磁閥與膨脹閥、孔板或毛細管組合。
6.一種孔板節流裝置，其特征在于:包括孔板組件、旁通節流閥、過冷器，所述旁通節流閥與孔板組件為并聯結構，過冷器包括主管與支管，過冷器主管入口側與旁通節流閥的進口相連，過冷器的支管進口與旁通節流閥的出口相連，過冷器主管出口側與孔板組件的進口側相連，過冷器支管出口與孔板組件的出口相連。
7.根據權利要求6所述的孔板節流裝置，其特征在于:所述孔板節流裝置前還設置有冷凝器，所述過冷器獨立于冷凝器設置或者與冷凝器集成為一體。
8.根據權利要求6所述的孔板節流裝置，其特征在于:所述孔板組件為兩級孔板或者為多級孔板。
9.根據權利要求6所述的孔板節流裝置，其特征在于:過冷器的支管出口連接到蒸發器進口或者連接到壓縮機的吸氣口或中間壓力口。
10.根據權利要求6所述的孔板節流裝置，其特征在于:過冷器的支管節流閥采用單獨的電子膨脹閥、或者采用電磁閥與膨脹閥、孔板或毛細管組合。
【文檔編號】F25B41/06GK203629166SQ201320803884
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】陳松, 潘祖棟, 楊松杰 申請人:浙江盾安機電科技有限公司