冷熱沖擊試驗箱制冷系統各大部件作用與原理

冷熱沖擊試驗箱基本制冷系統概述

為了學習基本制冷系統，我們可以將其簡化為一個簡單的系統。

 現在，我們將上述簡單系統中的部件換成實際部件： 一臺壓縮機、一個冷凝器、一個毛細管 和 一個蒸發器。

2制冷系統—膨脹閥

 熱力膨脹閥能控制液態制冷劑從冷凝器注入蒸發器。

膨脹閥能讓蒸發器出口處的過熱度保持在一定水平， 防止液態制冷劑離開蒸發器進入壓縮機。一旦液態制冷劑進入壓縮機，便會發生液擊。必須防止這種狀況 發生，以免壓縮機損壞。

Pb-感溫包壓力

Pe-蒸發壓力

Ps-彈簧壓力

  Pb = Ps+Pe, 膜片不移動。

當感溫包壓力上升，導致 Pb > Ps+Pe 時，膜片向下移動，閥門打開，更多制冷劑流入蒸發器。

 當感溫包壓力下降，導致 Pb < Ps+Pe 時，膜片向上移動，閥門關閉，流入蒸發器的制冷劑減少。

3制冷系統—儲液器

在高壓條件下，壓縮后的制冷劑蒸氣在冷凝器中凝結為液體制冷劑。離開冷凝器后，液體流經儲液器。

儲液器主要有兩個功能。

 1、儲液器對負荷變化造成的冷凝器液位變化進行補償。

當膨脹閥打開/關閉時，冷凝器的液位會發生改變，若儲液器中沒有“額外”的制冷劑，膨脹閥前端的液體量就可能不足，致使膨脹閥無法正常工作，造成整個系統變得不穩定。

2、儲液器還作為一個額外的容器，幫助液態制冷劑與制冷劑蒸氣分離，確保離開儲液器的是純液態制冷劑。

4冷熱沖擊試驗箱制冷系統—電磁閥

電磁閥是一種利用電磁力的閥門。

它是一種開/關閥，根據通斷電情況控制制冷劑的流動。

電磁閥大致可分為兩類。

直動式電磁閥 – 閥線圈通電時，電磁閥直接打開/關閉閥口。

伺服式電磁閥 – 通電或斷電時，閥門打開引導閥口，讓主閥口根據膜片/活塞的壓差逐漸開（取決于閥門是 NC 還是 NO），

 這兩種電磁閥又各自分為：

   NC（常閉型）——不通電時限制制冷劑流動（平常關閉），

閥線圈通電時允許制冷劑流動。

 NO（常開型）——不通電時允許制冷劑流動（平常打開），

閥線圈通電時限制制冷劑流動。

冷熱沖擊試驗箱工作原理

冷藏室溫度上升時，感溫包壓力上升到設定值，電源端子 1 和 4 接通，從而打開電磁閥，允許制冷劑流入蒸發器。溫度下降時， 感溫包內的壓力下降到設定值。端子 1 和 4 斷開，子 1 和 2 接通。電磁閥斷電并關閉，因而限制制冷劑流向蒸發器，使冷藏室溫度上升。

5制冷系統—壓力控制器

若電磁閥阻止制冷劑流向蒸發器，而壓縮機仍在運轉，這時會發生什么情況？進氣壓力下降。為此我們需要停止壓縮機，以便控 制系統壓力，防止進氣壓力降到標定壓力之下。

此外，若由于冷凝器太臟或風扇故障導致冷凝壓力升得過高，也必須停止壓縮機， 以防壓縮機超出工作范圍。

原理以及功能

壓力控制器能防止進氣壓力（蒸發器壓力）過低或排氣壓力（冷 凝器壓力）過高，以此控制和保護系統。

壓力控制器主要有兩個功能：

1、保護（或安全）功能： 限制壓力，系統壓力過低或過高時切 斷電源。

2、控制功能： 壓縮機循環、風扇循環和排空。

常見的壓力控制器有兩種：

 單壓控制器： 分為低壓控制器和高壓控制器。

雙壓控制器： 一個控制器兼具低壓控制和高壓控制。

壓縮機高低壓保護

壓縮機常常需要保護，以防止冷凝壓力過高或者進氣壓力過低。

實現的方法是使用兩個單壓開關或者一個雙壓開關。開關有多種 電氣接觸類型。這里看到的是一個簡單的類型。高壓和低壓開關組合在一個殼體內。

兩個球體作用于兩者之間的裝置。若壓力達 到“高”設定值，開關將打開觸點A 和 C。若壓力落到“低”設定值以下，開關也會打開觸點 A 和 C。

6制冷系統—油分離器

壓縮機排放的制冷劑熱氣將帶走壓縮機內的油。有時候量太大，帶走的油不再回到壓縮機。

為了防止這種狀況，我們用油分離器將制冷劑中的油分離出來，使之回到壓縮機。

油分離器的作用： 

1、油分離器的作用是將熱氣中的油分離出來，并通過自帶的控制 裝置讓油回到壓縮機的集油槽。

2、油分離器可防止油量不足，對壓縮機具有保護作用。

3、油分離器可防止油積聚在礙事之處并降低效率，因而對制冷系 統具有保護作用。

油分離器的功能

1、 把油從排放的制冷劑氣體中分離出來。

2、過濾器可防止油逸入制冷系統。

3、 將油收集到分離器底部。  

4、油位升高時，浮子打開一個針閥，讓油回到壓縮機集油槽。

5、油位下降時，浮子向下移動并關閉針閥。

7制冷系統—干燥過濾器

作用：制冷系統內可能存在其他異物，例如水、金屬氧化物和污垢，它們會降低系統的工作效率或者令系統停止工作。

我們用干燥過濾器清除制冷劑中的這些異物，確保系統更有效地工作。

干燥過濾器的作用是防止制冷系統吸入有害物質。

干燥過濾器可以清除制冷劑中的水分，從而防止膨脹閥 的流口上結冰。

 它還能清除其他固體污染物、腐蝕物和酸。

干燥過濾器能清除異物顆粒，zui大限度防止系統中發生 化學反應。

8制冷系統—視液鏡

現在，我們將安裝一個視液鏡，其作用是觀察制冷劑的液位，檢測系統中干燥過濾器后端是否存在水汽。

1、視液鏡能檢測制冷劑中存在的水汽，它通常安裝在干燥過濾器的后端。

2、視液鏡內的顏色指示器能顯示水汽含量。

綠色 ——制冷劑中不含會帶來危險的水汽。

黃色 ——膨脹閥前端的液體管路中水汽含量太高。

若透過視液鏡見到氣泡，說明存在下列情況。

1. 干燥過濾器的壓降太高，可能是阻塞所致。

2. 過冷度不足。

3. 整個系統的制冷劑不足。

9制冷系統—截止閥/球閥

目的：進行系統診斷時，如何隔離部件/控制器？

必須先關閉制冷回路，然后才能隔離部件。我們用截止閥或球閥來達到這個目的。

作用： 手動開關雙向截止閥，用于制冷系統的液體、進氣和熱氣管路。

 其作用是關閉制冷回路，以便診斷系統和更換部件。

 它們能隔離制冷系統的部件，以便進行維修、診斷和測量。

10制冷系統—壓力調節器

 壓力調節器的作用是控制系統的壓力水平，使系統在各種條件下更有效地工作。

壓力調節器有三種，*種是蒸發器壓力調節器。它能將蒸發壓力控制在預定水平，即便環境/系統條件發生變化。

蒸發壓力調節器的主要作用是保持蒸發器內部壓力恒定；因此，它會根據蒸發器的負載情況打開和關閉。

調節器出口端的壓力變化不會影響開合度，因為壓力調節器配有 一個均衡波紋管（波紋管和閥座的面積相等）。

蒸發壓力調節器有一個壓力表接口，用于設定所需的蒸發壓力

11制冷系統—冷凝壓力控制系統

冷凝壓力調節器通常搭配壓差閥一起使用，用于風冷式冷凝器，調節冷凝器壓力。

當冷凝器壓力閥關閉，產生大于 1.4 bar 的壓降時， 壓差閥將開始打開，以保持足夠高的儲液器壓力。壓力控制器控制冷凝器風扇的開/關。

一、工作原理與過程：

冷凝器壓力控制系統由一個壓力調節器和一個壓差閥組成。

 冷凝器壓力調節器能控制冷凝器壓力，使冷凝壓力維持在一定水 平——即使周圍氣溫較低的時候。這是為了讓熱力膨脹閥保持必 要的（zui低）壓差。

冷凝器的內部壓力上升時，閥門打開，壓力釋放，冷凝器內部壓 力下降，直到閥門在彈簧壓力下關閉。

當冷凝壓力過低，導致進氣壓力過低時，冷凝器壓力調節系統可 以防止低壓壓力控制器切斷電源。

在環境溫度變化劇烈的地區，該系統可以解決許多冷凝器控制問 題，因為它能抑制壓力變化，從而防止問題產生。

二、壓差閥

壓差閥用在排氣管路與儲液器之間的熱氣管路中，目的是將儲液 器壓力維持在一定水平。

在內部彈簧力作用下，閥門在壓差達到 1.4 bar 時開始打開，達 到 3 bar 時*打開。閥門的壓差越大，其開合度也越大。

三、如何工作？

現在我們來看看冷凝壓力控制系統是如何工作的。若環境溫度下降 ，冷凝器壓力也會隨著下降。

然后：

1. 壓力控制器關閉風扇，讓冷凝器壓力逐漸升高。

如果這還不夠，

2. 冷凝器壓力調節器開始關閉。

隨著冷凝器壓力開始回升，儲液器壓力很可能因為其中的液體流向 蒸發器而下降。

3. 凝器壓力調節器接近關閉或*關閉，熱氣排氣管路與儲液 器的壓差達到 1.4 bar，壓差閥（NRD）開始打開，以提高儲液器 的壓力。

12制冷系統—自動控制總結

自動化的主要目的是優化制冷系統的性能，方法包括：

•用膨脹閥控制液態制冷劑注入蒸發器。

•用儲液器補償冷凝器的液位變化。

•用電磁閥控制液體向蒸發器流動

•用安全裝置保護系統，防止壓力過低或過高。

•用油分離器zui大限度防止油進入系統。

•用干燥過濾器防止系統內的水汽和污染物造成破壞。

•用視液鏡防止系統的制冷劑灌注過量或不足，同時檢查制冷劑狀況。

•用截止閥或球閥zui大限度縮短維修時間。

•用壓力調節器維持低壓端和高壓端的系統溫度及壓力。

•用膨脹閥、油分離器和冷凝壓力控制器提高系統效率。