CN201964700U - 节流装置及具有该节流装置的制冷*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节流装置及具有该节流装置的制冷***。其中，节流装置包括节流管路，顺次地设置于节流管路内的多个孔板，每个孔板的出流侧均设置有视液镜。本实用新型提供的节流装置通过设置在孔板出流侧的视液镜能够观察经过孔板节流后管道中冷媒的气液状态，包括是否有气泡产生以及气泡密度是否合理等，可以很直观地分析出各级孔板的选型是否合适，保证多级孔板选型正确，确保制冷***管道的安全运行，并可以有效提高节流装置以及制冷***的设计效率，提高制冷***的各项性能参数。

Description

节流装置及具有该节流装置的制冷***

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，特别地，涉及一种节流装置及具有该节流装置的制冷***。

背景技术

目前用于热泵制冷***中的节流装置主要有毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀、浮球膨胀阀、线性浮阀、提升阀和孔板。上述节流装置除毛细管外，结构都较复杂、制造难度大、多数节流装置流量调节难度大，而毛细管主要用于小型空调机组，孔板作为一种结构简单的节流装置已被用于热泵制冷***中。孔板通常设置在冷凝器和蒸发器一体化制冷***中的冷凝器与蒸发器之间，即在冷凝器下部设置一个孔板，实现节流降压的目的。但单个孔板节流装置存在调节范围小、适应能力差的缺点，为克服这一缺点，使用多孔板节流装置以提高适应能力。

节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低，当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。如果缩流断面处的压力降到液体对应温度下的饱和蒸汽压力以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成蒸汽与气体混合的小汽泡，压力越低，汽泡越多。如果孔板下游的压力仍低于液体的饱和蒸汽压力，汽泡将在下游的管道继续产生，液汽两相混合存在，这种现象就是闪蒸。如果下游压力恢复到高于液体的饱和蒸汽压力，汽泡在高压的作用下，迅速凝结而破裂，在汽泡破裂的瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又分成小汽泡，再被高压水压缩、凝结，如此形成多次反复，并产生一种类似于我们可以想象的砂石流过管道的噪音，此种现象称为空化。流道材料表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。

存在闪蒸现象的***管道，由于介质为汽水两相流，介质比容和流速成倍增加，冲刷表面磨损相当厉害，其表现为冲刷面有平滑抛光的外形，并且会产生80dB以下的噪音，以及一定程度的振动。而存在空化现象的***管道，则会由于汽泡破裂和高速冲击而引起严重的噪音，管道振动大，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几万次，在短时间内就可能引起冲刷面的严重损坏，其表现为冲刷面会产生类似于煤渣的粗糟表面。而且，由液体中逸出的氧气等活性气体，借助汽泡凝结时放出热量，也会对金属起化学腐蚀作用。

由此可见，制冷***管道内的冷媒无论是发生闪蒸现象还是空化现象，都会对***管道造成不同程度的损害，对安全运行都是不利的。然而，由于孔板串联所形成的节流装置是一种较特殊的节流装置，目前还无成熟的设计计算方法，厂家若要采用，仍需进行大量的实验研究工作，由于孔板的设计涉及两相流计算，孔的尺寸如果依靠理论计算会十分困难，所以通过估算得到孔的大致尺寸，从而使得实际使用中孔板选型容易出现不匹配。当孔板选型不匹配时，容易引起冷媒流量过多或过少，从而使得制冷机组无法在最优工况下运行，使其性能系数降低。

因此，有必要提供一种能够利用孔板实现节流限压并有效检测冷媒的闪蒸及空化现象以便于快速进行孔板选型、提高孔板选类型与制冷***的流量需求匹配度的节流装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种节流装置，以解决对采用孔板作为节流装置的孔板选型周期长、孔板***需求匹配度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种节流装置，其包括节流管路，节流管路内顺次地设置有多个孔板，每个孔板的出流侧均设置有视液镜。

进一步地，孔板的数量至少为两个。

进一步地，每个孔板的出流侧均设置一个视液镜。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种制冷***，其包括上述节流装置。

进一步地，本实用新型提供的制冷***，包括冷凝器和蒸发器，节流装置中的节流管路的入流端与冷凝器的出流端相连，节流管路的出流端与蒸发器的入流端相连。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的节流装置通过设置在孔板出流侧的视液镜能够观察经过孔板节流后管道中冷媒的气液状态，包括是否有气泡产生以及气泡密度是否合理等，可以很直观的分析出各级孔板的选型是否合适，保证多级孔板选型正确，确保***管道的安全运行，并可以有效提高节流装置以及制冷***的设计效率，提高制冷***的各项性能参数。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的节流装置结构示意图；以及

图2是本实用新型优选实施例的制冷***结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实用新型提供了一种节流装置，该节流装置包括节流管路1，在节流管路内顺次地设置有多个孔板，每个孔板的出流侧均设置有视液镜，通过这些视液镜就可以观察经过孔板节流后管道中冷媒的气液状态，包括是否有气泡产生以及气泡密度等。

为提高节流装置适应性，采用两个及以上个孔板进行节流，在本实施例中，优选地采用两个顺次排列的孔板，即第一级孔板10和第二级孔板30，两个孔板沿流过节流管路1内的冷媒的流通方向顺次设置。

为了节约成本，并简化节流装置的结构，每个孔板的出流侧均可以只设置一个视液镜，即在第一级孔板10的出流侧设置第一视液镜20，在第二级孔板30的出流侧设置第二视液镜40。

另外，如图2所示，本实用新型还提供了一种包括上述节流装置的制冷***，该制冷***中包括冷凝器50、蒸发器70，以及设置于冷凝器50与蒸发器70之间的压缩机60。节流装置的节流管路1的入流端与冷凝器50的出流端相连，节流管路1的出流端与蒸发器70的入流端相连。

本实用新型提供的节流装置通过观察各级孔板出流侧的视液镜能够观察流过节流管路1内的冷媒状态，可以很简单的判断具体为哪一级孔板的选择出现问题。以名义制冷为例，当多级孔板设计合理时，经过第一级孔板10后冷媒仍为全液态，后续的第二级孔板30之后开始以一定比例闪发，相邻两级孔板之间的气泡数量基本可以确定。然而，如果第一级孔板选型偏小，冷媒经过第一级孔板后，就会出现闪发现象，在第一级孔板10与第二级孔板30之间就会产生气泡，进而就可以判断出第一级孔板的型号偏小；相应地，当第一级孔板选型偏大时，冷媒流量偏大，不但通过第一级孔板10后不会出现闪发现象，且通过后续各级孔板的冷媒的闪发现象较轻，相邻孔板之间的气泡数量较少，从而可以简单判断出第一级孔板的型号偏大，对于节流管道内的后续各级孔板均可以依次按照上述方法进行判断。因此，利用视液镜通过观察到相邻孔板之间是否产生了气泡或者气泡密度是否合适就可以简单地判断出各级孔板的选型是否合适、孔板的选型与制冷***的流量需求是否匹配，判断方式简单快捷，可以有效提高节流装置的设计速度，并能更好的保证制冷***内的制冷***运行的稳定性及制冷***性能系数的可靠性，可以有效地达到制冷***节能的目的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节流装置，包括，节流管路(1)，所述节流管路内顺次地设置有多个孔板(10、30)，其特征在于，每个所述孔板(10、30)的出流侧均设置有视液镜(20、40)。

2.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，所述孔板(10、30)的数量至少为两个。

3.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于，每个所述孔板(10、30)的出流侧均设置一个视液镜(20、40)。

4.一种制冷***，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的节流装置。

5.根据权利要求4所述的制冷***，包括冷凝器(50)和蒸发器(70)，其特征在于，所述节流管路(1)的入流端与所述冷凝器(50)的出流端相连，所述节流管路(1)的出流端与所述蒸发器(70)的入流端相连。

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