发表的电子膨胀阀与热力膨胀阀的性能对比试验研究

《发表的电子膨胀阀与热力膨胀阀的性能对比试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电子膨胀阀与热力膨胀阀的性能对比试验研究梁彩华1,张小松I巢龙兆2,刘一民彳，藤满淸21、东南大学动力工程系，南京210096,2、常州爱斯特空调设备有限公司常州，摘要：本文在风冷螺杆热泵机组上对电子膨胀阀与热力膨胀阀进行了机组性能的对比试验。试验表明：使用电子膨胀阀对比使用热力膨胀阀，机组的制冷量和COP都有较明显的提高。同时对蒸发器出口过热度及其蒸发温度对机组性能参数的影响进行了定疑的试验研究，试验表明通过使川电/膨胀阀降低蒸发器出丨I过热度、提高蒸发温度对制冷系统参数的提高具冇明显作用。关键词：电子膨胀阀热力膨胀阀风冷

2、螺杆热泵过热度蒸发温度1前言随着人口的急剧增长，能源问题hl渐突出。制冷空调是消耗能源的大户，这对制冷空调业提出了严峻的要求：降低能耗，捉高能效、舒适性和町靠性。制冷装置由四大部件：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构组成。随看制冷空调行业的发展，现代技术得到广泛应用，压缩机及其变频技术，髙效传热技术等。而作为四大部件之一•的节流机构却未有A大的变化,直到新的节流技术，电子膨胀阀技术的出现。现在节流机构普遍采用热力膨胀阀，热力膨胀阀是独立于原有的制冷控制系统，单独的作用于制冷系统，只是对原有控制系统被动、机械式的反应。山于热力膨

3、胀阀的结构和工作原理限制：在设计选型时无法同时使系统在制冷和制热情况F都处于最住工作状态。虽然电了膨胀阀与热力膨胀阀在制冷系统屮具有相同的作用，结构上多种多样，但在性能上，却存在较大的差异[，-7]0目前热力膨胀阀调节范围普遍较窄，人多人型热泵机组采用制冷模式与制热模式独立的膨胀阀系统，但这将增加系统的复杂性和制造成本。而电子膨胀阀可在10%-100%的范围内进行精确调节，可以适应制冷系统的变化。对过热度的设定值，热力膨胀阀的过热度一般由制造厂家在制造过程屮设定，而电了膨胀阀的过热度可根据产品的不同特性进行人为设定，使用灵活

4、，并且可以通过设定程序在系统工作过程小采取变过热度控制。保证系统一直处于最佳过热度。热力膨胀阀的驱动是利用了充注工质的热力特性，因此其开闭的灵敏性和开闭动作的速度都较慢。而电子膨胀阀的驱动力式是控制器通过对传感器采集得到的参数进行运算，并张动电子膨胀阀动作。电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需儿秒钟，反应和动作速度快，尤H适介于匚况波动剧烈的热泵机纟fl上使用。电了膨胀阀在结构上可视为节流机构与电磁阀的冇机结合，通过控制器进行调节，可根据不同产品特性，在机组启动、负载变化、除霜、停机以及故障保护等情况下体现其控制功能的多样性

5、和优越性，比如：以蒸发压力作为冃标控制参数以保证恒定的蒸发温度;在热气除甫时控制蒸发器压力实现显热除霜等⑻。山此可见，电子膨胀阀与热力膨胀阀相比，在控制性能和特性上比热力膨胀阀更貝有优越性，但这只是从结构和原理上定性的分析，为了从定虽上验证电了膨胀阀的节能效果，作者进行了热力膨胀阀与电子膨胀阀的整机性能对比试验，以试验验证电子膨胀阀的优越性。2试验研究2.1试验装置风冷热泵冷热水机组由于其结构简单、使用灵活，维护方便、所占空间少在我国南方以及长江流域得到了广泛的应用。螺杆式风冷热泵冷热水机组和活塞式风冷热泵冷热水机组相比，其

6、结构简单、零件少、可靠性高，没有进排气阀组，压缩效率高，相同制冷量的情况卜，体积小重量轻，能承受一定的液击，可以实现中间补气的经济器循坏，进一步提高压缩机效率，能虽可以实现无级调节。因此笔者选用螺杆式风冷热泵冷热水机组作为试验对象很具有代表意义。作者在常州爱斯特空调设备有限公司生产的风冷螺杆热泵冷热水机组RSF160M基础上，对系统进行了改造，研制出试验样机。样机系统流程图如下图一所示：<0(r球阀XO«(Binn分翻:电子膨狀旳吃鬼热力—3向肉图一、利用电子膨胀阀的风冷螺杆热泵冷热水机纽系统流程图从上而的系统流程图可以看出

7、：整个机组系统流程与一般的风冷螺杆热泵系统流程类似。该风冷热泵系统主要由螺杆压缩机，空气侧换热器，节流阀，水侧换热器及其辅助部件组成。其屮用电子膨胀阀代替了传统系统屮的节流元件一一热力膨胀阀。同时为了进行与热力膨胀阀的对比性实验，在与电子膨胀阀并行处并联了一个热力膨胀阀，在实际系统工作时,二者只有一个工作，即不同时起作用。电了膨胀阀与热力膨胀阀并联在系统屮的实物图如下图二图二电子膨胀阀及热力膨胀阀并联实物图实验样机的组成部件及其主耍参数如下：1、选用德国BITZER的CSH7551-70型螺杆式压缩机。2、冷凝器为翅片管式、

8、风冷，采用爱斯特空调设备有限公司的成熟产品一一风冷螺杆热泵冷热水机组RSF160M上的风冷冷凝器。3、蒸发器为壳管式水冷干式换热器，冷媒水走壳程，制冷剂走管程。采用RSF160M上的原有的壳管式换热器。4、选用ALCO公司的EX7-U21型电子膨胀阀，该阀釆用24V电源供电，双相双极步进电