專利名稱：節(jié)流裝置及具有該節(jié)流裝置的制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷領(lǐng)域，特別地，涉及一種節(jié)流裝置及具有該節(jié)流裝置的制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前用于熱泵制冷系統(tǒng)中的節(jié)流裝置主要有毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、浮球膨脹閥、線性浮閥、提升閥和孔板。上述節(jié)流裝置除毛細(xì)管外，結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜、制造難度大、多數(shù)節(jié)流裝置流量調(diào)節(jié)難度大，而毛細(xì)管主要用于小型空調(diào)機(jī)組，孔板作為一種結(jié)構(gòu)簡單的節(jié)流裝置已被用于熱泵制冷系統(tǒng)中?？装逋ǔＴO(shè)置在冷凝器和蒸發(fā)器一體化制冷系統(tǒng)中的冷凝器與蒸發(fā)器之間，即在冷凝器下部設(shè)置一個(gè)孔板，實(shí)現(xiàn)節(jié)流降壓的目的。但單個(gè)孔板節(jié)流裝置存在調(diào)節(jié)范圍小、適應(yīng)能力差的缺點(diǎn)，為克服這一缺點(diǎn)，使用多孔板節(jié)流裝置以提高適應(yīng)能力。節(jié)流孔板的作用，就是在管道的適當(dāng)?shù)胤綄⒖讖阶冃?，?dāng)液體經(jīng)過縮口，流束會(huì)變細(xì)或收縮。流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮口的下游，稱為縮流斷面。在縮流斷面處，流速是最大的，流速的增加伴隨著縮流斷面處壓力的大大降低，當(dāng)流束擴(kuò)展進(jìn)入更大的區(qū)域，速度下降，壓力增加，但下游壓力不會(huì)完全恢復(fù)到上游的壓力，這是由于較大內(nèi)部紊流和能量消耗的結(jié)果。如果縮流斷面處的壓力降到液體對應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓力以下，流束中就有蒸汽及溶解在水中的氣體逸出，形成蒸汽與氣體混合的小汽泡，壓力越低，汽泡越多。如果孔板下游的壓力仍低于液體的飽和蒸汽壓力，汽泡將在下游的管道繼續(xù)產(chǎn)生，液汽兩相混合存在，這種現(xiàn)象就是閃蒸。如果下游壓力恢復(fù)到高于液體的飽和蒸汽壓力，汽泡在高壓的作用下，迅速凝結(jié)而破裂，在汽泡破裂的瞬間，產(chǎn)生局部空穴，高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個(gè)沖擊力。由于汽泡中的氣體和蒸汽來不及在瞬間全部溶解和凝結(jié)，在沖擊力作用下又分成小汽泡，再被高壓水壓縮、凝結(jié)，如此形成多次反復(fù)，并產(chǎn)生一種類似于我們可以想象的砂石流過管道的噪音，此種現(xiàn)象稱為空化。流道材料表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。存在閃蒸現(xiàn)象的系統(tǒng)管道，由于介質(zhì)為汽水兩相流，介質(zhì)比容和流速成倍增加，沖刷表面磨損相當(dāng)厲害，其表現(xiàn)為沖刷面有平滑拋光的外形，并且會(huì)產(chǎn)生SOdB以下的噪音， 以及一定程度的振動(dòng)。而存在空化現(xiàn)象的系統(tǒng)管道，則會(huì)由于汽泡破裂和高速?zèng)_擊而引起嚴(yán)重的噪音，管道振動(dòng)大，在流道表面極微小的面積上，沖擊力形成的壓力可高達(dá)幾百甚至上千兆帕，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，在短時(shí)間內(nèi)就可能引起沖刷面的嚴(yán)重?fù)p壞，其表現(xiàn)為沖刷面會(huì)產(chǎn)生類似于煤渣的粗糟表面。而且，由液體中逸出的氧氣等活性氣體，借助汽泡凝結(jié)時(shí)放出熱量，也會(huì)對金屬起化學(xué)腐蝕作用。由此可見，制冷系統(tǒng)管道內(nèi)的冷媒無論是發(fā)生閃蒸現(xiàn)象還是空化現(xiàn)象，都會(huì)對系統(tǒng)管道造成不同程度的損害，對安全運(yùn)行都是不利的。然而，由于孔板串聯(lián)所形成的節(jié)流裝置是一種較特殊的節(jié)流裝置，目前還無成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，廠家若要采用，仍需進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，由于孔板的設(shè)計(jì)涉及兩相流計(jì)算，孔的尺寸如果依靠理論計(jì)算會(huì)十分困難，所以通過估算得到孔的大致尺寸，從而使得實(shí)際使用中孔板選型容易出現(xiàn)不匹配。當(dāng)孔板選型不匹配時(shí)，容易引起冷媒流量過多或過少，從而使得制冷機(jī)組無法在最優(yōu)工況下運(yùn)行，使其性能系數(shù)降低。因此，有必要提供一種能夠利用孔板實(shí)現(xiàn)節(jié)流限壓并有效檢測冷媒的閃蒸及空化現(xiàn)象以便于快速進(jìn)行孔板選型、提高孔板選類型與制冷系統(tǒng)的流量需求匹配度的節(jié)流裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種節(jié)流裝置，以解決對采用孔板作為節(jié)流裝置的孔板選型周期長、孔板系統(tǒng)需求匹配度低的技術(shù)問題。為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種節(jié)流裝置，其包括節(jié)流管路，節(jié)流管路內(nèi)順次地設(shè)置有多個(gè)孔板，每個(gè)孔板的出流側(cè)均設(shè)置有視液鏡。進(jìn)一步地，孔板的數(shù)量至少為兩個(gè)。進(jìn)一步地，每個(gè)孔板的出流側(cè)均設(shè)置一個(gè)視液鏡。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種制冷系統(tǒng)，其包括上述節(jié)流裝置。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的制冷系統(tǒng)，包括冷凝器和蒸發(fā)器，節(jié)流裝置中的節(jié)流管路的入流端與冷凝器的出流端相連，節(jié)流管路的出流端與蒸發(fā)器的入流端相連。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型提供的節(jié)流裝置通過設(shè)置在孔板出流側(cè)的視液鏡能夠觀察經(jīng)過孔板節(jié)流后管道中冷媒的氣液狀態(tài)，包括是否有氣泡產(chǎn)生以及氣泡密度是否合理等，可以很直觀的分析出各級孔板的選型是否合適，保證多級孔板選型正確，確保系統(tǒng)管道的安全運(yùn)行， 并可以有效提高節(jié)流裝置以及制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率，提高制冷系統(tǒng)的各項(xiàng)性能參數(shù)。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的節(jié)流裝置結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置包括節(jié)流管路1，在節(jié)流管路內(nèi)順次地設(shè)置有多個(gè)孔板，每個(gè)孔板的出流側(cè)均設(shè)置有視液鏡，通過這些視液鏡就可以觀察經(jīng)過孔板節(jié)流后管道中冷媒的氣液狀態(tài)，包括是否有氣泡產(chǎn)生以及氣泡密度等。為提高節(jié)流裝置適應(yīng)性，采用兩個(gè)及以上個(gè)孔板進(jìn)行節(jié)流，在本實(shí)施例中，優(yōu)選地
4采用兩個(gè)順次排列的孔板，即第一級孔板10和第二級孔板30，兩個(gè)孔板沿流過節(jié)流管路1 內(nèi)的冷媒的流通方向順次設(shè)置。為了節(jié)約成本，并簡化節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)，每個(gè)孔板的出流側(cè)均可以只設(shè)置一個(gè)視液鏡，即在第一級孔板10的出流側(cè)設(shè)置第一視液鏡20，在第二級孔板30的出流側(cè)設(shè)置第二視液鏡40。另外，如圖2所示，本實(shí)用新型還提供了一種包括上述節(jié)流裝置的制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)中包括冷凝器50、蒸發(fā)器70，以及設(shè)置于冷凝器50與蒸發(fā)器70之間的壓縮機(jī)60。 節(jié)流裝置的節(jié)流管路1的入流端與冷凝器50的出流端相連，節(jié)流管路1的出流端與蒸發(fā)器 70的入流端相連。本實(shí)用新型提供的節(jié)流裝置通過觀察各級孔板出流側(cè)的視液鏡能夠觀察流過節(jié)流管路1內(nèi)的冷媒狀態(tài)，可以很簡單的判斷具體為哪一級孔板的選擇出現(xiàn)問題。以名義制冷為例，當(dāng)多級孔板設(shè)計(jì)合理時(shí)，經(jīng)過第一級孔板10后冷媒仍為全液態(tài)，后續(xù)的第二級孔板30之后開始以一定比例閃發(fā)，相鄰兩級孔板之間的氣泡數(shù)量基本可以確定。然而，如果第一級孔板選型偏小，冷媒經(jīng)過第一級孔板后，就會(huì)出現(xiàn)閃發(fā)現(xiàn)象，在第一級孔板10與第二級孔板30之間就會(huì)產(chǎn)生氣泡，進(jìn)而就可以判斷出第一級孔板的型號偏??；相應(yīng)地，當(dāng)?shù)谝患壙装暹x型偏大時(shí)，冷媒流量偏大，不但通過第一級孔板10后不會(huì)出現(xiàn)閃發(fā)現(xiàn)象，且通過后續(xù)各級孔板的冷媒的閃發(fā)現(xiàn)象較輕，相鄰孔板之間的氣泡數(shù)量較少，從而可以簡單判斷出第一級孔板的型號偏大，對于節(jié)流管道內(nèi)的后續(xù)各級孔板均可以依次按照上述方法進(jìn)行判斷。因此，利用視液鏡通過觀察到相鄰孔板之間是否產(chǎn)生了氣泡或者氣泡密度是否合適就可以簡單地判斷出各級孔板的選型是否合適、孔板的選型與制冷系統(tǒng)的流量需求是否匹配，判斷方式簡單快捷，可以有效提高節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)速度，并能更好的保證制冷系統(tǒng)內(nèi)的制冷系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及制冷系統(tǒng)性能系數(shù)的可靠性，可以有效地達(dá)到制冷系統(tǒng)節(jié)能的目的。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)流裝置，包括，節(jié)流管路(1)，所述節(jié)流管路內(nèi)順次地設(shè)置有多個(gè)孔板(10、 30)，其特征在于，每個(gè)所述孔板(10、30)的出流側(cè)均設(shè)置有視液鏡00、40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流裝置，其特征在于，所述孔板(10、30)的數(shù)量至少為兩 個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)流裝置，其特征在于，每個(gè)所述孔板(10、30)的出流側(cè)均設(shè)置一個(gè)視液鏡00、40)。
4.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的節(jié)流裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷系統(tǒng)，包括冷凝器(50)和蒸發(fā)器(70)，其特征在于，所述節(jié)流管路(1)的入流端與所述冷凝器(50)的出流端相連，所述節(jié)流管路(1)的出流端與所述蒸發(fā)器(70)的入流端相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種節(jié)流裝置及具有該節(jié)流裝置的制冷系統(tǒng)。其中，節(jié)流裝置包括節(jié)流管路，順次地設(shè)置于節(jié)流管路內(nèi)的多個(gè)孔板，每個(gè)孔板的出流側(cè)均設(shè)置有視液鏡。本實(shí)用新型提供的節(jié)流裝置通過設(shè)置在孔板出流側(cè)的視液鏡能夠觀察經(jīng)過孔板節(jié)流后管道中冷媒的氣液狀態(tài)，包括是否有氣泡產(chǎn)生以及氣泡密度是否合理等，可以很直觀地分析出各級孔板的選型是否合適，保證多級孔板選型正確，確保制冷系統(tǒng)管道的安全運(yùn)行，并可以有效提高節(jié)流裝置以及制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率，提高制冷系統(tǒng)的各項(xiàng)性能參數(shù)。
文檔編號F25B41/06GK201964700SQ201120033689
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者姜國璠, 廖鳳超, 張明研, 張治平, 李宏波, 王彥川, 王晨光, 謝艷群, 鐘瑞興 申請人:珠海格力電器股份有限公司