冷卻電子設(shè)備經(jīng)常使用密封的冷卻系統(tǒng),因此必須采用一些措施來補(bǔ)償因溫升而產(chǎn)生的流體熱膨脹。再者,必須除凈制冷劑中的空氣,還應(yīng)提供某種減振措施來減少系統(tǒng)中的壓力沖擊。這些都可以用膨脹箱來實(shí)現(xiàn),它也用作為液體制冷劑的儲存箱。
基本介紹有的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)有膨脹箱。膨脹箱殼體上標(biāo)注有上刻線和下刻線。加注冷卻液到上線時(shí),表示冷卻液已加滿,不可再加注;加注冷卻液到下線時(shí),表示冷卻液加的量不夠,可再加注一點(diǎn);將冷卻液加注到兩刻線之間時(shí),表示加注的量合適。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)在加注防凍液之前,應(yīng)抽真空。如無條件抽真空,在加注防凍液之后,應(yīng)排凈冷卻系內(nèi)的空氣。否則,空氣隨發(fā)動(dòng)機(jī)水溫增高到一定程度時(shí),冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力增大。氣泡壓力能使防凍液流動(dòng)阻力增大,從而流動(dòng)緩慢,使散熱器散出的熱量少,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度增高。為防止此問題發(fā)生,膨脹箱蓋內(nèi)設(shè)計(jì)有蒸氣壓力閥,在冷卻系統(tǒng)內(nèi)壓力大于110~120kPa時(shí),壓力閥打開,氣體就從此孔泄出。如果冷卻系內(nèi)水少了,將形成真空,由于冷卻系內(nèi)的散熱器水管比較薄,會(huì)被大氣壓壓扁。但膨脹箱蓋內(nèi)設(shè)有真空閥,當(dāng)真空度小于80~90kPa時(shí),真空閥打開,讓空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng),防止水管被壓扁1。
溶液膨脹箱的確定在蓄冷系統(tǒng)閉式流程中,要解決溶液的膨脹問題。冰蓄冷系統(tǒng)中,溶液的膨脹是由溶液溫度變化而引起的。
在蓄冷系統(tǒng)閉式流程上設(shè)置溶液膨脹箱,其目的是當(dāng)溶液溫度變化時(shí),可補(bǔ)償系統(tǒng)中載冷劑的體積變化,避免載冷劑的溢出;及時(shí)排除系統(tǒng)內(nèi)不凝性氣體,有利于系統(tǒng)的正常工作;利用膨脹箱到系統(tǒng)管路的靜壓液柱,使溶液泵正壓工作2。
溶液膨脹箱連接形式閉式壓力式膨脹箱宜采用直接連接。閉式壓力式膨脹箱為一密閉容器,內(nèi)部以不同形式的隔膜,將下部溶液空間與上部氣體空間隔開。當(dāng)系統(tǒng)溶液體積增加時(shí),箱內(nèi)氣體被壓縮。其特點(diǎn)是溶液不會(huì)與空間接觸,不會(huì)蒸發(fā),管道等配件不易腐蝕;運(yùn)行可靠;可設(shè)置在任何標(biāo)高上。但費(fèi)用較高。
開式膨脹箱采用直接連接,一般為上部開口通大氣的容器。其特點(diǎn)是裝置簡單可靠易行,費(fèi)用少。但必須設(shè)置在系統(tǒng)的最高點(diǎn),要求箱底高于最高點(diǎn)。
溶液膨脹箱容積確定**(1)閉式膨脹箱容積**
閉式膨脹箱容積可按下式計(jì)算:
式中,
為閉式膨脹箱有效容積(m3);
為在最低溫度t1時(shí),系統(tǒng)中載冷劑的體積(m3);
為溫度t1條件下,載冷劑密度(kg/m3);
為最高溫度條件下,載冷劑密度(kg/m3);
為在t1狀態(tài)下,低液位時(shí),膨脹箱的剩余空間,一般取10%;
為在最高溫度下,高液位時(shí),膨脹箱上部氣體空間,一般可取20%。
(2)開式膨脹箱容積
開式膨脹箱容積可按下式計(jì)算:
式中,
為開式膨脹箱有效容積(m3);
各符號意義同前。
封裝冰蓄冷系統(tǒng)溶液膨脹箱容積確定當(dāng)在冰球、冰板等封裝容器內(nèi)蓄冰時(shí),如果封裝容器內(nèi)設(shè)有預(yù)留水在凍結(jié)時(shí)的膨脹空間,則需依靠封裝容器的體積增大而補(bǔ)償水凍結(jié)的體積膨脹。這樣,膨脹箱的容積應(yīng)考慮封裝容器體積膨脹所排擠的載冷劑。由于冰水相變體積膨脹率約為9%,所需容納載冷劑的箱體體積頗大,因此應(yīng)特別予以注意。
(1)閉式壓力式膨脹箱容積
閉式壓力式膨脹箱容積可按下式確定:
式中,
為閉式膨脹箱有效容積(m3);
為封裝冰蓄冷裝置內(nèi)單元容器體積(m3);
n為封裝冰蓄冷裝置內(nèi)單元容器數(shù)量;
為最低壓力,取系統(tǒng)靜壓為35kPa;
為最高壓力(kPa);
1.2為余量系數(shù);
0.09為相變凝固時(shí)體積的膨脹系數(shù)。
(2)開式膨脹箱容積
開式膨脹箱容積可按下式確定:
式中,
為開式膨脹箱容積(m3);
符號意義同前2。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)