4 电子膨胀阀启动过程的控制
4.1 控制目标
电子膨胀阀在制冷机启动过程控制中要解决好2个问题:①要使启动初始时蒸发器出口为两相状态经历的时间尽可能短;②不能使过热度随后大大超过设定值。要解决个问题,需减少蒸发器内存的液态制冷剂。具体做法是:在压缩机停机前先关闭电子膨胀阀,使压缩机对蒸发器进行一段抽空;在电子膨胀阀的上游安装一个电磁阀,防止停机过程中电子膨胀阀关阀不严,制冷剂向蒸发器迁移。第2个问题则应从控制策略上去考虑。
启动过程中过热度响应的3个性能指标定义如下。
(1) 零过热度时间t0:启动初期,过热度小于1°C所经历的时间。
(2) i大过热度偏差Δshmax:启动过程中过热度响应曲线的i大值与设定值(sh1)的差值。
(3) 调整时间ts:从启动开始算起,过热度过渡到设定值范围内所需的时间。
这三项主要指标的要求是互相矛盾的,例如,鹭宫电子膨胀阀,要使零过热度时间短,必须在启动时关闭节流阀或使节流阀的开度非常小,而这又容易造成启动后i大过热度偏差过大。因此,电子膨胀阀,在实际中,只能采取折衷的方案。
电子膨胀阀
4.2 控制策略及结果
根据启动过程制冷系统的特性分析及反复的实验,发现启动过程中电子膨胀阀较为理想的开度变化应该为:在启动时先使电子膨胀阀处于关闭位置,延i时一段时间后,将阀开至一个较大的位置,再延i时一段时间后,转移到基本的控制。
针对本实验系统电子膨胀阀启动控制策略为:阀关闭20 s,然后将阀开至累计脉冲数为100处,延i时20s,再转移到正常的控制。零过热度时间为30s,过热度偏差超调量3.4°C(过热度设定值为6°C),调整时间250 s。与热力膨胀阀启动特性相比(零过热度时间为50 s,过热度偏差超调量0°C,调整时间120 s),超调量大,调整时间长,但零过热度时间缩短了。
热力膨胀阀的调整方法
热力膨胀阀如果调节过大,节流压力大,节流后的液体多,与蒸发面积及蒸发温度不相对应,电子膨胀阀5线,进入蒸发器内的液体过多液面高,其容易造成压缩机的湿冲程(液击),蒸发压力和温度高,压缩机负荷重,冷凝压力高,制冷缓慢。反之,热力膨胀阀如果调节过小,节流压力低,进入蒸发器内的液体过少液面低,低压液体不足以换热量的需要,蒸发压力和温度低,制冷量小,蒸气过热度大,压缩机的运转温度高,压缩比(压力差)大,冷凝温度高。
测量当时的制冷温度,估算出蒸发温度,对照所用制冷剂的《热力性质表》,查蒸发温度下的对应压力,将热力膨胀阀的调节压力调至相同的低压压力,即为适状况。正常情况下,当制冷温度在0度以下时,热力膨胀阀的阀体应在出口处结45度斜角霜,并应有清晰的液态流动声。
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热力膨胀阀:有突破
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电子膨胀阀
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