技术探讨：制冷系统压力控制部件

发布于：2024-06-14 15:26:14 来自：暖通空调/制冷技术 [复制转发]

压缩机是制冷系统的心脏,其吸排气压力直接决定了系统的蒸发和冷凝温度,进而影响制冷量和能效。压力过高会导致压缩机超压运转,排气温度过高,加剧磨损;压力过低又会引起系统效率下降,甚至出现回液等安全隐患[1]。因此,有必要配置完善的压力检测和控制装置,以实现对系统压力水平的优化调节。压力变送器、压力开关、压力控制器等是制冷系统中最常见的压力控制部件,合理选用并协调配合,可显著提高系统的可靠性和经济性。

一、压力控制的意义

压力控制是制冷系统自控的重要内容,其意义主要体现在以下几个方面[2]:

(1)保护压缩机。

压缩机是价格最高、最核心的设备,过高或过低的吸排气压力都会对其造成损害。及时准确地检测压力变化并采取限压保护措施,可延长压缩机寿命。

(2)调节系统负荷。

通过控制蒸发压力和冷凝压力,可在一定程度上调节蒸发温度和冷凝温度,从而适应不同工况下的负荷需求,提高系统适应性。

(3)节能增效。

压力失控会导致压缩机效率低下,能耗增加。保持吸气压力和排气压力在合理范围内,可减少压缩功耗,提升系统能效。

(4)确保安全运行。

过高的系统压力可能引起爆管、泄漏等事故,而压力骤降又可能导致制冷剂回液损坏压缩机。溶解在制冷剂中的水分和杂质也会随着压力变化析出,堵塞毛细管等部件。压力控制有助于规避这些风险。

二、压力变送器

压力变送器又称压力传感器,用于连续地测量管路内的压力并将其转换成标准的电信号,便于远传和集中显示、记录、控制。 目前制冷系统多采用弹性敏感元件式压力变送器,其主要结构包括[3]:

(1)弹性敏感元件。

常见的有膜盒、波纹管、bourdon管等形式,内充液体并封闭。一端感受测量压力,另一端与大气连通。测压引起元件变形位移。

(2)位移传感元件。

将弹性元件的位移转变为电信号。多采用应变式、电容式、电感式、压阻式等类型。

(3)辅助电路。

包括信号放大、温度补偿、线性化校正等环节,用于信号调理。

(4)壳体。

用于固定、密封和保护内部元件。多采用不锈钢材质。

压力变送器具有以下优点[4]:测量范围广,精度高,线性度好,温度影响小,输出标准统一,可靠性高,安装维护方便。但成本相对较高,电磁干扰较敏感。选型时除考虑量程、精度等基本指标外,还应重视防爆、防腐、防振等性能,并确保与系统匹配。

三、压力开关

压力开关是利用所测压力直接开断电气回路的控制元件。 其结构一般由压力传感元件、触点机构、壳体三部分组成[5]:

(1)压力传感元件。

采用波纹管、膜片等弹性元件感受压力变化,并产生相应的力和位移。

(2)触点机构。

由动触点和静触点构成,前者随压力信号运动,后者固连于壳体。触点的闭合和断开可实现对电气回路的通断控制。

(3)壳体。

对内部构件进行固定和密封,并连接压力导管和引线。

压力开关的优点是结构简单,制造成本低,工作可靠,控制灵敏。缺点是触点容易烧蚀,寿命有限,控制精度不高。压力开关多用于对压力实现定值控制和报警,如系统的超压、欠压保护,压缩机的顺序启动或卸载,容器的压力报警等。选择压力开关时应注意压力范围、动作压差、触点容量、防护等级等关键参数[6]。

四、压力控制器

(一)高压压力控制器

高压压力控制器安装在压缩机排气侧,用于防止冷凝压力过高。其主要结构包括[7]:
1.波纹管。 感受冷凝压力,并转换成相应的力。
2.阀杆 。受波纹管压力作用,带动阀片运动,调节通断口的开度。
3.定值弹簧 。提供反向力,平衡波纹管压力。弹簧预紧力可调,对应控制压力值。
4.辅助电路 。将控制信号放大,驱动电磁铁动作,实现对阀门的控制。

高压控制器的工作原理为:当冷凝压力上升至设定值时,波纹管产生的压力力矩超过弹簧力矩,推动阀杆压缩弹簧,将通断口关小,限制制冷剂流经冷凝器,使冷凝压力下降;反之,冷凝压力下降时,弹簧推动阀杆复位,增大通断口开度,恢复制冷剂流量,使冷凝压力回升。如此反复,使冷凝压力稳定在设定值附近。

(二)低压压力控制器

低压压力控制器安装在压缩机吸气侧,用于防止蒸发压力过低。 其结构与高压控制器类似,主要区别在于:
1.感压元件一般采用膜片或膜盒,以适应较低的蒸发压力。
2.调节机构多为倾斜盘结构,通过改变节流孔面积实现流量调节。
3.执行器多采用电子膨胀阀,响应速度更快,调节精度更高。

低压控制器的工作原理为:当蒸发压力下降至设定值时,膜片产生的压力不足以平衡弹簧力,节流孔开度减小,通过膨胀阀的制冷剂流量减少,蒸发压力上升;反之,蒸发压力上升时,膜片压力超过弹簧力,节流孔开度增大,制冷剂流量增加,蒸发压力下降。通过调节膨胀阀开度,使蒸发压力维持在设定范围内,从而保证蒸发温度满足负荷需求。

(三)油压控制器

油压控制器安装在压缩机润滑油系统中,用于控制油泵出口压力,确保压缩机正常润滑。其结构要点包括[8]:
1.压力传感元件采用活塞式,内部充满润滑油,与油路相连。
2.阀芯采用滚珠结构,滚珠受油压和弹簧力平衡,实现节流截止。
3.阀体设有安全阀,在油压过高时泄压,防止损坏。

油压控制器工作时,油泵出口压力经传感元件作用于活塞,当油压超过设定值时,活塞推动滚珠压缩弹簧,滚珠塞住油孔,油泵出口压力进一步升高,从安全阀溢流;油压下降时,弹簧推动滚珠复位,油孔打开,油压回升。调节弹簧预紧力,可改变控制压力值。一般要求油压控制在0.1~0.3MPa,且压差不大于0.05MPa[9]。

合理选用油压控制器,需考虑系统油压需求、压缩机型号、油泵流量、管路布置等因素。压力调节范围要与系统实际油压相匹配,压差要尽可能小,确保润滑效果。同时,还需检查控制器的材质是否耐油、耐腐蚀,接口尺寸是否与油路管径相适应。

制冷系统冷系统制冷压力

0人已收藏
0人已打赏
免费
0人已点赞
分享

复制链接新浪微博微信扫一扫

全部回复（1 ）

只看楼主我来说两句 抢板凳

tumux_84044 沙发

我觉得在制冷系统中，压力控制部件是非常重要的。它们能够保证系统的正常运行，并且还能提高系统的效率和可靠性。其中，膨胀阀是一种比较常见的压力控制部件。它的主要作用是根据蒸发器出口处制冷剂的过热度变化来自动调节制冷剂的流量，从而保证蒸发器出口处制冷剂的过热度稳定。我觉得在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的膨胀阀，并且要注意膨胀阀的安装和调试。除了膨胀阀之外，压力控制器也是一种非常重要的压力控制部件。它的主要作用是根据系统的压力变化来自动控制压缩机的启停，从而保证系统的压力稳定。我觉得在实际应用中，我们需要根据系统的具体情况来选择合适的压力控制器，并且要注意压力控制器的安装和调试。此外，安全阀也是一种常见的压力控制部件。它的主要作用是在系统压力超过设定值时，自动排放一部分制冷剂，从而保证系统的安全。我觉得在实际应用中，我们需要根据系统的具体情况来选择合适的安全阀，并且要注意安全阀的安装和调试。总之，压力控制部件在制冷系统中起着非常重要的作用。我们需要根据具体情况来选择合适的压力控制部件，并且要注意它们的安装和调试，以保证系统的正常运行。

2024-06-14 15:43:14
回复举报
赞同0