双温冷柜工作原理及元器件工作原理

王海磊

摘要：本文对全国职业院校技能大赛“制冷与空调设备组装与调试”赛项有关合作企业的双温冷柜，进行工作原理分析，解读压力开关的“压力切换点和切换差”概念，并介绍一种既能在运行中进行保护，又能快速调试的短接方法，希望对“制冷与空调设备组装与调试”赛项的指导老师和选手有一定的帮助。

关键词：双温冷柜原理;压力开关;调试

一、工作原理

1.系统组成

双温冷柜系统由制冷机组和柜体两部分组成。系统主要包含压缩机、风冷冷凝器、干燥过滤器、视液镜、电磁阀、膨胀阀、冷藏室蒸发器、冷冻室蒸发器、单向阀、蒸发压力调节阀和能量调节阀以及压力表和压力保护开关等组成（图1）。

2.工作过程

制冷剂（R134a）以低温低压气态的形式由压缩机吸入，经压缩机压缩后成为高温高压的过热蒸气，然后从压缩机的排气管排出，经排气管进入冷凝器中。冷凝器将制冷剂的热量通过风冷散发给周围的空气，使制冷剂由高温高压的过热蒸气冷凝为中温高压的液体，然后经过储液罐、干燥过滤器和视液镜后分成两路，一路经电磁阀、膨胀阀进入冷藏室蒸发器;另一路经电磁阀、膨胀阀进入冷冻室蒸发器。制冷剂通过膨胀阀被节流降压后变为低温低压的制冷剂液体，进入冷藏室、冷冻室蒸发器。在蒸发器中，低温低压的制冷剂液体大量吸收外界热量而汽化为饱和蒸气，从而使蒸发器向外界吸收热量而达到制冷的目的。制冷剂由蒸发器出来后，在吸气管中变为低压蒸氣的制冷剂再被压缩机吸入，开始下一次循环。

二、元器件工作原理

1.热力膨胀阀

热力膨胀阀主要由阀芯、阀座和感温包等组成，对系统起节流降压作用（功能类同于毛细管），使高压液体制冷剂变为低压雾状液滴，便于制冷剂进入蒸发器后吸热汽化。它是通过感温包感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度而自动调节膨胀阀的开度，从而控制制冷剂流向蒸发器的供液量。按照平衡方式的不同，热力膨胀阀可分内平衡式和外平衡式两种，本装置采用内平衡式。

2.蒸发压力调节阀

（1）作用

双温冷柜，是一台压缩机同时向2个不同柜温的冷柜（冷冻室、冷藏室）提供制冷剂，此时2个蒸发器的蒸发温度不同。由于压缩机只能以一种吸气压力回气，因此必须在冷藏室蒸发器出口管中，装设一个回气压力调节阀，通过蒸发压力调节，使阀前的压力保持在一定的范围内，通过它节流后又与阀后回气管压力较低的管路相连。这样就保证了系统中各个不同蒸发温度的蒸发器在各自不同的工况下正常工作，维持恒定的蒸发压力，从而确保蒸发器表面温度恒定。这种阀是可调节的，通过吸气管路中的节流控制，使制冷剂的流量与蒸发器的负荷相匹配，其目的是防止蒸发压力过低。当蒸发器压力低于设定值时，调节器关闭，该阀安装在蒸发器后端吸气管路上，阀的进口与冷藏室蒸发器出口相连，阀的出口与冷冻室蒸发器出口相连，并接入压缩机回气管路。

（2）调节

将压力表与蒸发压力调节阀的压力表连接口相连，使用内六角扳手旋转阀的调整螺杆。顺时针旋转将使蒸发压力提高，而逆时针旋转将降低蒸发压力，最终根据压力表的读数调整到所需蒸发压力值。调整完毕后将保护盖复位拧紧。

3.能量调节阀

（1）作用

能量调节阀，也叫旁通阀，是通过提供高压侧热气的补偿使其与蒸发器的实际负荷相匹配。它的工作原理是当蒸发器负荷下降使压缩机吸气压力降低时，将压缩机排出

气体旁通一部分到压缩机回气管，用于补偿负荷下降而减少的蒸发器回气量，保持压缩机连续运行时所必须的最低吸气压力，使压缩机的能力与蒸发器实际负荷相适应，从而调节压缩机的制冷量。其结构组成与蒸发压力调节阀基本相同。能量调节器安装于制冷系统高低压侧之间的 旁通管路上，高压气体直接注入吸气管。

（2）调节

当压缩机正常工作后，将压缩机排气口到冷凝器进气口的手阀关闭少许或将冷藏室和冷冻室的供液电磁阀断电，同时观察系统的回气压力表，使用内六角扳手旋转阀的调整螺杆。顺时针旋转将使回气压力提高，而逆时针旋转将降低回气压力，最终根据压力表的读数调整到所需回气压力值。调整完毕后，将关闭的手阀开启或将两个供液电磁阀供电，使系统进入正常工作状态，并将保护盖复位拧紧。

参考文献：

[1]刘午平、陈鹏飞.空调器修理从入门到精通 [J].国防工业出版社，2011.

[2]吴敏、赵钰.制冷设备原理与维修[J].机械工业出版社，2014.

[3]傅秀丽.制冷与空调维修工基础技术[J].上海科学技术出版社，2009.