高低温湿热试验箱制冷系统热气旁通阀的原理、应用

一．热气旁通的定义

热气旁通：热气旁通阀是一种利用制冷剂压力和弹簧力的平衡原理来控制阀入口/出口压力的机械装置。作为能量调节的热气旁通阀能提供一种手段:通过旁通高压制冷剂至系统的低压侧,来保持系统能在给定的*低吸气压力下正常工作。热力旁通阀有内平衡、外平衡两种形式。

二．热气旁通的作用与优点

主要作用：

①提供一个虚拟的负荷；

②盘管化霜；

③把蒸发器作为一个混合腔。

主要优点：

①防止压缩机短路循环；

②防止压缩机在非常低的吸气压力下工作；

③防止低负荷时蒸发器结冰；

④使得系统部件*少化；

⑤非常好的回油性能。

三．热气旁通的两种方法

**种：直接旁通到回气端

接旁通到回气端：根据管路的接连位置的不同，旁通所产生的结果也是不相同的。旁通电磁阀连接高压侧的位置可以在进入冷凝器之前管路上的任意位置。而连接低压侧管路上，这样从高压侧旁通过来的高温高压的热气就进入到蒸发器中，增加了蒸发器的负荷，可以防止蒸发器因蒸发压力下降而造成蒸发器被冻坏的可能性，同时也提高了蒸发器的出口温度和压力，改善在低温运行下，压缩机的运行条件。

**种：

旁通到蒸发器的入口：另一种方式是接到吸气管上，不经过蒸发器而直接通过吸气管回到压缩机，高温高压的热气与从蒸发器出来的低温低压的气态冷媒相混合，提高了压缩机的吸气压力，但是同时也会出现负面的影响，过高的吸气温度会对压缩机的运行造成损坏，可能缩短了压缩机的使用寿命。因此**种旁通方式，还需要增加一个喷液冷却电磁阀，当吸气温度过高时，可以控制电磁阀来降低压缩机的吸气温度。

四．热气旁通的调节与压力平衡原理

热气旁通阀的主要作用是用来防止吸气压力低于一个期望的设定值，由此来平衡系统的冷量。所以在热气旁通阀安装后的**步工作就是确定所用工况下的*低吸气压力 ,以此作为热气旁通阀的设定点。

热气旁通阀的调节操作 :

①启动系统并确定系统是否运行正常。在压缩机吸气管上安装一个压力表并且测量系统稳定后的吸气压力。为了确定此时热气没有旁通 ,倾听阀内是否有气流流过的声音或触摸阀的出口管路 ,如果出口管路的温度较高 ,说明已有热气旁通。

②为了阻止热气旁通 ,可以切断热气旁通管路电磁阀的电源或调整调节杆使热气旁通阀处于完全关闭状态。

③降低蒸发器的负荷直至吸气压力降低到需要热气旁通的设定点。可以通过关闭出风口、遮盖蒸发器、减少空气的流量、关闭风机、关闭水冷机的旁通水等方式降低蒸发器的负荷。

④确保此时的热气旁通管路电磁阀处于打开状态。

⑤调节热气旁通阀的调节杆 ,使热气旁通阀开始旁通热气直到吸气压力不再下降并维持在预期值。

⑥热气旁通阀的调节方式 :顺时针方向调节调节杆将增加压力设定值；逆时针方向调整调节杆将减少压力设定值；一般的压力调节范围在 0～0. 55MPa (0～80psig) ,每调整一整圈的压力变化值大约为 2715kPa (4 psig)。应缓慢并小幅度的调节 ,以便让系统在每一圈调整后运行稳定。

⑦改变蒸发器的负荷 ,测试不同工况下的吸气压力是否会低地设定值。

⑧更换调节杆上的密封帽。

热气旁通阀的压力平衡原理 与调整:

如果回气压力低于设定点：P2 + P3 < P1 热气开始旁通（下图）

五．安装方法

1、切开压缩机排气管并安装一个T形接头：

①对于热气旁通至蒸发器的系统 ,切开热力膨胀阀与蒸发器之间的管路并安装一个 T形接头。如果蒸发器入口处安装有分布器 (必须是文丘里 - 流孔式的分布器 ) ,T形接头应安装于热力膨胀阀与分布器中间。对于热气旁通至蒸发器的系统 ,为了达到*小的管路压降 ,尽可能的压缩管路的长度。

②对于热气旁通至吸气管的系统 ,切开吸气管并安装一个旁路通道。此旁路通道应与吸气管中流体的方向呈 45°角（见下图）,目的使旁通气体与吸气管内的气体能充分混合。由于热气直接旁通至吸气管会造成半封闭或全封闭压缩机的吸气过热 ,从而引起电机过热。因此建议在热气旁通至吸气管的系统中安装一路喷液装置 ,用来冷却旁通热气。

2、切割适当长度的旁通管来安装热气旁通阀：

①对于旁通至蒸发器的系统 , 如果热气旁通阀安装在靠近蒸发器 T形接应附近时 ,需保证热气旁通阀的出口管路朝压缩机方向自由穿流。如果热气旁通阀安装在靠近压缩机的部位时 ,管路应朝蒸发器的形接应方向自由穿流。

②当热气旁通至吸气管时 ,热气旁通阀的入口应朝压缩机方向自由穿流并且吸气管上的 T形分叉应位于吸气管的顶部。

在焊接时 ,用湿布或冷铁包裹阀体 ,防止阀体过热。同时焊枪的焰心远离阀体 ,防止内部元件被破坏。

六．注意事项

①对于并联蒸发器系统 ,热气旁通量不得大于单一蒸发器的制冷量 ,应使用多路热气旁通阀控制。

②如果压缩机位于蒸发器的上部 ,热气旁通至蒸发器时必须确保在低负荷旁通量的工况下 ,压缩机有充足的回油量。

③旁通至蒸发器时 ,如果旁通管路较长 ,应对旁通管进行隔热保温措施。

④不要分解整体式热气旁通阀。在焊接时 ,用湿布或冷铁包裹阀体 ,防止阀体过热。

七．总结

在许多制冷系统中 ,热气旁通阀提供了一个实用的、经济可靠的能量调节解决方案。特别适用于无自身能量调节机构的压缩机。在蒸发器低负荷时能更好维持吸气压力 ,防止蒸发器结冰；保持更佳的回油性能。

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