[发明专利]一种确定热力膨胀阀流通面积的方法

说明书

本发明公开了一种确定热力膨胀阀流通面积的方法。在制冷系统的计算模型中，流通面积是热力膨胀阀计算模型的重要参数。在制冷系统运行的过程中，流通面积会随着系统工况变化而改变。本方法通过改变膨胀阀膜片上下压差而改变膨胀阀开度，同时采集不同压差下的膨胀阀进出口压力、流量；通过采集到的数据计算流通截面积，进而确定流通截面积与膜片上下压差的关系。

技术领域

本发明涉及一种确定热力膨胀阀流通面积的方法，具体涉及一种确定热力膨胀阀流通面积与膜片上下压差关系的方法。

背景技术

模拟仿真广泛应用于制冷空调行业，相对于传统制造样机的设计手段，其最大的优点在于用一套计算模型可以对使用不同工质、不同部件的系统进行研究，因而费用少、周期短。热力膨胀阀是制冷系统中重要组成部分，其计算模型的可靠性直接影响制冷系统模拟结果的准确性。

目前行业内热力膨胀阀的建模都类似于孔板流量计，这种模型需要用到膨胀阀的流通面积。而热力膨胀阀的流通面积不仅难于测量，而且其随着阀膜片上下压差改变而改变。一般情况下，热力膨胀阀的感温包装在蒸发器出口处，感应蒸发器出口温度；外平衡引管连接于蒸发器出口，感应蒸发器出口的压力。因此阀膜片上下压差与蒸发器出口压力、过热度有关。膨胀阀的生产厂家一般不会给出流通面积的计算方法。

不同的膨胀阀，其流通面积与膜片上下压差的关系也不相同，目前尚缺乏一种此关系的确定方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种确定热力膨胀阀流通面积与膜片上下压差关系的方法。

本发明的技术方案：

一种确定热力膨胀阀流通面积的方法，即一种确定热力膨胀阀流通面积与膜片上下压差关系的方法，其采用的实验装置包括主体流动部分和阀开度驱动部分；

所述的主体流动部分包括流体输送设备、第一压力表、待测膨胀阀、第二压力表和转子流量计，流体输送设备与待测膨胀阀通过管道连接，流体输送设备与待测膨胀阀之间的管道上设有第一压力表和转子流量计，待测膨胀阀的出口端设有第二压力表，即第一压力表和第二压力表分别位于待测膨胀阀进口端和出口端；流体输送设备的入口端与待测膨胀阀的出口端分别通过管道与水槽相通；

所述的阀开度驱动部分包括供压装置、第三压力表和旁路阀；待测膨胀阀膜片上端的感温包浸没于低温恒温环境中，使得其膜片上端压力为充注的感温剂R134a的饱和蒸气压；膜片下端与供压装置相连，二者间设有第三压力表和旁路阀；

使用所述装置时，通过供压装置改变待测膨胀阀膜片下部压力，进而改变待测膨胀阀开度，同时采集不同供压装置压力下的待测膨胀阀进出口压力、流量；通过采集到的数据计算流通面积，进而确定流通面积的计算关联式，如下：

所述的流体输送设备为蠕动泵。

所述的供压装置为气瓶。

所述的低温恒温环境由冰水混合物提供。

所述的实验装置内流动介质为常温下的去离子水。

本发明的有益效果：本发明确定的热力膨胀阀流通面积与膜片上下压差关系可以较大程度上弥补膨胀阀计算模型中欠缺的内容。数学模型的建立需要整套制冷系统的全部关键结构参数与环境参数。热力膨胀阀的流通面积作为关键结构参数之一不仅难于测量，而且其随着蒸发器出口制冷剂的过热度改变而改变。本发明涉及的实验只需较少装置就可以确定出流通面积的计算关联式，实验成本低，关联式精度高。

附图说明

图1是本发明的实验装置示意图；

图2是外平衡式膨胀阀工作原理示意图；

图3是实验数据点与实验拟合曲线。

具体实施方式