如何调节制冷系统的冷凝压力？

 

冷凝压力调节阀制冷装置运行时，如冷凝压力偏高，压缩机排气温度会上升；压比增大，制冷量减少，功耗增大。

 

1简单认识冷凝压力调节阀

 

通过调节冷凝器的水流量，来调节冷凝压力：

 

制冷系统回路的冷凝压力调节

 

2冷凝压力调节阀的必要性

 

制冷装置运行时，如冷凝压力偏高，压缩机排气温度会上升；压缩比增大；制冷量减少；功耗增大。冷凝压力越高，上述不利影响越大。

 

冷凝压力偏高主要见于夏季，这时应尽量降低冷凝压力，保证机器运行的经济性和可靠性。

冬季运行时，冷凝压力可能会过低，又会给热力膨胀阀的工作带来麻烦：阀前后压力差太小，供液动力不足，使热力膨胀阀能力下降很多；阀前液体很容易气化，也严重影响热力膨胀阀的流通能力。都易造成蒸发器缺液、机组制冷量大幅度下降。

制冷装置运行时，只允许冷凝压力在合理范围波动，过高或过低都是不利的。因此，必须调节冷凝压力。

 

对于全年运行的制冷装置，冷凝压力调节更是十分必要。

 

3水冷式冷凝器压力调节

 

水冷式冷凝器中，通过冷却水流量调节控制冷凝压力。可以用冷凝压力直接发出信号，也可以用冷凝器的出水温度间接发出信号。调节动作由水量调节阀来完成。

调节系统如下所示：

 

1-压缩机；2一水冷式冷凝器；3-储液器；

4一压力控制的水量调节阀；5一温度控制的水量调节阀

 

水冷式冷凝器的冷凝压力调节

 

1、用冷凝压力直接发信号

2、用冷凝器出水温度发信号

 

水量调节阀是一种比例型调节阀。按发出信号参数不同，右压力控制的水量调节阀和温度控制的水量调节阀两类，都可根据容量不同，做成直接作用式（直动式）或间接作用式（继动式）。

 

常见的有直动式压力控制的和温度控制的水量调节阀。

 

1）、直动式压力控制的水量调节阀

用引压管从冷凝器壳体上部引冷凝压力信号，作用于波纹管的承压面上。波纹管内侧有用弹簧设定的作用力。冷凝压力升高时，波纹管受压缩带动阀心下移，使水阀开大。反之同理，要与设定的冷凝压力值适应。

 

2）、温度控制的水量调节阀

工作原理与压力控制的水量调节阀基本相同，不同的只是它以温包感测冷凝器出口水温度的变化，将该温度信号转变成温包内的压力信号，并向水量调节阀的上部波纹管传递。

温度控制的水量调节阀不如压力控制的水量调节阀的动作响应快，但工作平稳，安装传感件时不需要打开制冷系统，避免了安装时为确保制冷系统密封的麻烦。

 

不管哪种型式的水量调节阀，都应调整成确保停机期间阀处于关闭状态。可以将阀的关闭压力，设定为冷凝器安装环境处夏季最高温度所对应的制冷剂饱和压力值。

 

这样，压缩机刚停车时，水量调节阀不会同时关闭，仍有冷却水流过冷凝器，停车后的冷却使冷凝压力很快降到设定值以下，于是阀关闭。

 

下次压缩机再启动运行时，由于冷凝压力的升高需要一定的时间，阀不会同时打开，到冷凝压力升到开阀压力设定值时，阀才开启。

 

4风冷式冷凝器压力调节

 

对于风冷式冷凝器，冷凝压力调节有从空气侧调节和从制冷剂侧调节两类办法。

 

1）、从空气侧调节—主要是改变冷凝器的空气流量

 

改变风量的方法有：

1、改变风扇电机转速；

2、冷凝器进风口或出风口上设阻风阀；

3、采用多台风扇吹风的冷凝

4、还可以改变风扇运行台数。

 

变转速调节中，可以用冷凝压力发出信号，也可以用环境温度发出信号，通过转速调节器改变风扇电机的电压，使风扇风量随之改变。用环境温度发出信号时，调节比较稳定，冷凝压力的波动小。

 

阻风阀调节是使空气节流，减小冷凝器外侧的风速，阵低换热强度，从而提高冷凝压力。有些型号的风扇，伴随风阀节流、风量下降、风阻提高及功率上升。选择风扇电机时，要采用电机特性能适应这种风扇特性的型号。

 

风扇开、停控制，只适应于冷凝器配用多台风扇的场合。用环境温度控制风扇的投运台数，必须保持至少有一台风扇在运转。只配用一台风扇的冷凝器不能用风扇开、停的控制方法，会引起冷凝压力波动厉害，风扇启闭频繁。

 

 以上从空气侧调节的方法，在环境温度不太低(4℃以上)时比较有效，调节方便可靠。但若冬季空气温度太低，变风量调节不能保证要求的冷凝压力。因为即便风扇关闭，寒冷的户外空气仅自然对流，也会使冷凝压力降到正常运行要求的最低值以下。

从制冷剂侧调节则无此局限性，空气温度在4℃以上或以下均有效。

 

2）、从制冷剂侧调节

 

调节冷凝压力的方法如下图所示。

冷凝器出口管上安装一只高压调节阀3，在压缩机排气管与储液器人口管之间接一段旁通管，旁通管上安装一只差压调节阀4。

 

利用高压调节阀3与差压调节阀4的配合动作实现调节。

 

高压调节阀是一只受阀前压力（冷凝器压力）控制的比例型调节阀，其开度与冷凝压力相对于开启压力（设定值）的偏差成比例。冷凝压力低于设定值时，阀关闭；达到设定值时，阀开始开启，正常时，阀全开。

差压调节阀4是受阀前后压差控制的调节阀，压差大时阀开大，压差小时阀开小，压差低于开阀压差设定值时阀全关。

 

 

1一压缩机；2一冷凝器；3-高压调节阀；

4-差压调节阀；5-高压储液器；6-膨胀阀；7-蒸发器

 

冷凝压力调节过程为：

 

冬季压缩机开机前，冷凝器和储液器中压力都很低，高压调节阀3、差压调节阀4关闭着。

开机后，在冷凝压力升至高压调节阀3的开启设定值之前，高压调节阀3仍关闭，压缩机排出的制冷剂积存在冷凝器，积液使冷凝器的内空间和有效传热面积减小，冷凝压力逐步升高。

调节的目的是使储液器维持正常高的压力，为膨胀阀提供足够的供液动力。所以，压差调节阀4在阀前后建立起压力差时打开，将压缩机排气通到储液器，使储液器压力升高。

冷凝压力升到高压调节阀3的开阀设定值之上时，阀稍开启。由于高压调节阀3的节流，差压调节阀4前后的压力差仍存在，使差压调节阀4的开启状态依然保持。运转达到稳定平衡时，高压调节阀3部分打开，冷凝器部分积液；差压调节阀4部分打开，有热气旁通到储液器。

随着外界气温变暖，维持正常冷凝压力平衡时，高压调节阀3的开度增大，而差压调节阀4的开度变小，直至高压调节阀3全开、差压调节阀4全关，制冷剂走正常循环路径。

 

5KVR阀与NRD阀

 

高压调节阀（KVR型）和差压调节阀（NRD型）的原理图请参照以下图片。

 

 

 

KVR开阀压力值可以在0.5-2.0MPa范围设定，最高工作温度为130℃。

NRD的开阀压力差为0.14MPa，仝开时的压力差为0.3MPa，最高工作温度为135℃。它们都适用于R12，R22和R502制冷剂。

 

下图为高压调节阀和差压调节阀的结构图：

 

    (a)高压调节阀KVR；(b)压差调节阀NRD

 1一塞子；2一密封垫；3-盖；4一压力表接头；5一阻尼结构；6一阀座；

7一阀板；8一平衡波纹管；9一阀体；10-主弹簧；11-设钉螺钉；

12-垫片；13-密封管；14-活塞；15-阀板；16-活塞导套；17-阀体；18-弹簧

 

采用从制冷剂侧调节冷凝压力的方法时注意

 

1）、制冷系统中必须设高压储液器。

2）、高压储液器的容积要足够大，系统中制冷剂的充注量要足够多，以保证在冷凝器可能的最大积液时，高压储液器内仍有液体，否则冷凝器积液时，储液器中腾空，由差压阀旁引的热气直接冲到膨胀阀前，膨胀阀还是不能正常工作。