双级压缩二级节流中间不完全冷却循环热泵系统中,由于一级和二级电子膨胀阀所分担的压差将显著低于常规单级压缩热泵系统,因此,相同运行工况和相同制热量时,每一级电子膨胀阀的流通面积将大于常规单级压缩热泵系统电子膨胀阀的流通面积。
以采用双级压缩变容积比压缩机的二级节流中间不完全冷却热泵循环为例,当冷出过冷度为5℃,蒸发温度和容积比见表5.1(其他参数同表2.2),热泵制热量为4kW时,该热泵系统的一、二级节流电子膨胀阀的流通面积按式(5.1)的计算结果列于表5.1中,其中式(5.2)中的修正系数kc取1.15。
表5.1 4kW双级压缩变容积比二级节流热泵系统电子膨胀阀流通面积计算表
从表5.1中可以看出,蒸发温度为0℃和-30℃时,同种制冷剂的一级电子膨胀阀和二级电子膨胀阀的流通面积较为接近,但制冷剂不同时,由于压差和物性不同将导致电子膨胀阀的流通面积相差较大,R-134a的一级节流电子膨胀阀和二级节流电子膨胀阀流通面积明显大于R-410A和R-32,R-32的一、二级电子膨胀阀流通面积相对最小。
表5.2列出三种圆锥形阀头电子膨胀阀结构参数,由式(5.3)和式(5.4)计算可得对应的电子膨胀阀流通面积,流通面积随脉冲数变化曲线如图5.2所示。
表5.2 圆锥阀头电子膨胀阀结构参数
将表5.1中的流通面积代入式(5.5)中,依次计算出表5.2中电子膨胀阀1、2和3分别对应R-410A、R-134a和R-32的一、二级电子膨胀阀的脉冲数,蒸发温度为0℃和-30℃的计算结果分别列于表5.3和表5.4中。从表5.3和表5.4中可见,电子膨胀阀1、2和3分别适合R-32、R-410A和R-134a热泵系统用。
图5.2 圆锥形阀头电子膨胀阀流通面积随脉冲数变化曲线(www.daowen.com)
表5.3 蒸发温度为0℃时一级、二级电子膨胀阀脉冲数
表5.4 蒸发温度为-30℃时一级、二级电子膨胀阀脉冲数
作为对比,制热量为4kW的单级压缩空气源热泵的电子膨胀阀流通面积计算结果列于表5.5中,并将表5.1中计算的双级压缩二级节流中间不完全冷却空气源热泵系统的一级和二级电子膨胀阀流通面积与单级压缩热泵系统的电子膨胀阀流通面积进行对比,比值列于表5.5中。
表5.5 4kW单级热泵系统电子膨胀阀流通面积计算表
(续)
从表5.5可见,双级压缩二级节流中间不完全冷却热泵的一级和二级电子膨胀阀的流通面积均大于相同制热量的单级压缩热泵电子膨胀阀流通面积。
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