一種適應低溫快速冷凍的節流器及方法與應用與流程
2023-09-17 19:12:15
本發明涉及製冷領域中的節流技術，尤其涉及一種適應低溫快速冷凍的節流器及方法與應用。
背景技術：
在傳統製冷領域中，低溫冷櫃製冷循環採用熱力膨脹閥，溫度調節範圍小，很難將溫度快速降到零下二十幾攝氏度，若採用電子膨脹閥則控制操作複雜，對數據採集精度要求較高，系統複雜且可靠性降低。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種結構簡單、易於操作的適應低溫快速冷凍的節流器及方法與應用。較好解決了傳統熱力膨脹閥溫控範圍小和電子膨脹閥工藝結構複雜的問題。
本發明通過下述技術方案實現：
一種適應低溫快速冷凍的節流器，包括依次串聯在管路上的兩根毛細管，這兩個毛細管分別為一次節流毛細管和二次節流毛細管；在二次節流毛細管的兩端並聯有一閥門。
所述閥門為電磁閥；當電磁閥打開時，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流；當電磁閥關閉時，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流。
所述一次節流毛細管和二次節流毛細管均為螺旋狀。
所述電磁閥由溫控器控制，當溫度高於預設值時，溫控器控制驅動電磁閥打開；當溫度低於預設值時，溫控器控制驅動電磁閥關閉。
本發明適應低溫快速冷凍的節流器的節流方法，其包括如下步驟：當電磁閥打開時，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流；當電磁閥關閉時，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流。
本發明適應低溫快速冷凍的節流器，在冷凍箱的單級製冷循環迴路中的應用：冷凍箱溫度超過預設溫度時，打開電磁閥，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流，此時蒸發溫度逐漸升高，製冷量逐漸增大，冷凍箱溫快速降至預設溫度；
若需將冷凍箱溫度繼續降至預設溫度以下，則關閉電磁閥，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流，蒸發壓力降低，蒸發溫度降低，使冷凍箱溫度繼續降低。
本發明相對於現有技術，具有如下的優點及效果：
本發明節流器。通過電磁閥的開關，控制製冷劑的節流壓降。使蒸發壓力實現兩級壓力調節，實現單級製冷循環系統冷櫃快速降溫的目的。
本發明節流器，僅包括兩條毛細管和一個電磁閥，有效解決了傳統熱力膨脹閥溫控範圍小和電子膨脹閥工藝結構複雜、造價高等問題。根據蒸發壓力確定毛細管長度，能有效減小降溫時間，保證速凍櫃高效、穩定、可靠運行。
本發明技術手段簡便易行，通過在單級製冷循環中採用二次節流工藝，高效、簡單的實現了低溫速凍。
附圖說明
圖1為本發明適應低溫快速冷凍的節流器結構示意圖。
圖2為本發明適應低溫快速冷凍的節流器應用示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。
實施例
如圖1、2所示。本發明公開了一種適應低溫快速冷凍的節流器，包括依次串聯在管路上的兩根毛細管，這兩個毛細管分別為一次節流毛細管和二次節流毛細管；在二次節流毛細管的兩端並聯有一閥門。
所述閥門為電磁閥；當電磁閥打開時，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流；由於連接電磁閥兩端的管路內徑的截面面積遠大於毛細管內徑的截面面積，一般3至6倍以上，由於截流面積的差異，因此當電磁閥打開時，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出；當電磁閥關閉時，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流。
所述一次節流毛細管和二次節流毛細管均為螺旋狀。
所述電磁閥由溫控器控制，當溫度高於預設值時，溫控器控制驅動電磁閥打開；當溫度低於預設值時，溫控器控制驅動電磁閥關閉。
本發明適應低溫快速冷凍的節流器的節流方法，其包括如下步驟：當電磁閥打開時，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流；當電磁閥關閉時，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流。
本發明適應低溫快速冷凍的節流器，在冷凍箱的單級製冷循環迴路中的應用：冷凍箱溫度超過預設溫度時，打開電磁閥，製冷劑通過入口1依次經過一次節流毛細管、電磁閥後由出口2流出，完成進行一次節流，此時蒸發溫度逐漸升高，製冷量逐漸增大，冷凍箱溫快速降至預設溫度；
若需將冷凍箱(速凍櫃)溫度繼續降至預設溫度以下，則關閉電磁閥，製冷劑依次經過一次節流毛細管、二次節流毛細管後由出口2流出，完成進行二次節流，蒸發壓力降低，蒸發溫度降低，使冷凍箱溫度繼續降低。
在單級製冷循環中實現低溫製冷。可根據不同速凍櫃溫度設置要求，毛細管可以加工為任意長度，不同的長度會影響蒸發壓力的大小，毛細管越長，節流效果越明顯，蒸發壓力越小，蒸發溫度越低。
如圖2所示為一食物速凍櫃的製冷循環流程，採用的實驗臺是一種單級壓縮的製冷系統，包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、本發明的適應低溫快速冷凍的節流器。
圖2中可以看出，壓縮機單元的出口連接冷凝器，工質在冷凝器中換熱後，通過本發明的適應低溫快速冷凍的節流器，流入蒸發器進行換熱，最後返回壓縮機完成循環。設置中間溫度為-1℃，當速凍櫃內食物溫度高於-1℃時，電磁閥打開，製冷系統內製冷劑只經過一次節流毛細管，此時，蒸發壓力較高，製冷系統的製冷效率高，製冷量大，速凍櫃內溫度可快速降溫至-1℃，食物水分完成冷凍過程；當速凍櫃內食物溫度達到-1攝氏度時，電磁閥關閉，製冷劑經過二次節流，使蒸發壓力降低，蒸發溫度降低，從而達到繼續冷凍食物至所需溫度。
如上所述，便可較好地實現本發明。
本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。