三、电磁四通换向阀的原理与作用

电磁四通换向阀主要应用在热泵式空调器中，由于在结构上是由4根管道与系统连接，所以通常简称四通阀。四通阀的作用是通过改变系统中制冷剂的流向（向左向右），来改变空调器两器的功能，实现制冷、制热或除霜的功能切换。

电磁四通换向阀由电磁导向阀和四通换向阀阀体组成，四通换向阀阀体是通过电磁导向阀来控制的，二者之间由四根或三根导向毛细管连接。通过电磁力的作用，来控制电磁导向阀内部滑块的移动，然后通过毛细管控制进出主阀阀体两端的压强，促使控制主阀滑块的移动，从而控制制冷制热的左右换向。

制热

当四通阀电磁阀线圈处于断电状态时，换向滑块在右侧压缩弹簧的作用下做向左位移，随即高压气体通过右侧毛细管进入右端活塞腔。此时，左端活塞腔的气体在右侧压力的作用下从左侧毛细管被排到系统低压端。由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀左移，使排气管与冷凝器端（右侧口）接管相通，流经蒸发器的制冷剂从左侧口流进后，再从中间接管流出至压缩机，这样就完成了整个制热循环。

制冷

当四通阀电磁阀线圈处于通电状态时，换向滑块在电磁线圈产生的磁力作用下，克服了压缩弹簧的张力而向左位移，随即高压气体通过左侧毛细管进入左端活塞腔，此时，右端活塞腔的气体在左侧压力的作用下从右侧毛细管被排到系统低压端。由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀右移，使排气管与冷凝器端（左侧口）接管相通，流经蒸发器的制冷剂从右侧口流进后，再从中间接管流出至压缩机，这样就完成了整个制冷循环。

四、换热器（冷凝器）的分类与功能

冷凝器又可称做为热交换器，是将热源体的部分热量传递给冷流体、是实现热量交换和热传递不可缺少的设备。在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性较强的物质，因此，要求制造冷凝器的材料具有抗腐蚀的性能。空气能冷凝器根据冷却介质可归纳为两大类：

⑴水冷却式

水冷却式冷凝器利用制冷剂释放出来的热量传递给低温水，使低温水逐步升温，以求达到所需的热量，被加热的水可以是一次性加热的，也可以是采用循环方式逐步加热的。目前空气能水冷却式冷凝器的结构型式可分为：浸泡式、立式壳管式、卧式壳管式、套管式和板换式。

⑵空气冷却式（又叫风冷式）

空气冷却式冷凝器利用制冷剂释放出来的热量传递给低温空气，在这类冷凝器中制冷剂放出的热量被空气带走，使低温空气逐渐升温，以致达到所需的热量，空气可以是自然对流的，也可以是利用风机的强制作用使空气得到流动。

1、管壳式换热器

管壳式换热器由一个壳体和包含管子的管束所构成，冷、热源体之间的冷热交替是通过管束的管壁来进行换热。管壳式换热器是一种传统的标准换热设备，在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中极为普遍，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占绝对优势。

通常管壳式换热器的工作压力可达4兆帕，工作温度在200℃以下，个别情况下还可达到更高的压力和温度。管壳式换热器在水-水交换时传热系数为1400～2850W/㎡(℃)，在水-气体交换时传热系数为10～280W/㎡(℃)，在水-水蒸汽交换时传热系数为570～4000W/(m(℃)。

管壳式换热器是换热器的基本类型之一，19世纪80年代开始就已应用在工业上。这种换热器结构坚固,处理能力大、选材范围广，适应性强，易于制造,生产成本较低，清洗较方便，在高温高压下也能适用。但在传热效能、紧凑性和金属消耗量方面不及板式换热器、板翅式换热器和板壳式换热器等高效能换热器先进。

2、套管式换热器

套管式换热器是由两种管径不同的标准管，内外套接成同心圆，以同心套管中的内管作为传热元件，外层管叫壳程为光管、内层管叫管程为螺纹管（麻花管）或高肋管（高翅管）。制冷剂在光管内（螺纹管外）、水在螺纹管内互为逆向(或同向)流动来，制冷剂热量通过螺纹管管壁传递给水。

常规生产工艺是将高温高压制冷剂的热源体由上部向下部流动，而冷流体（水）则由下部向上部逆向流动。外管的两端与内管用焊接或法兰连接，每程传热管的有效长度为4～7米，换热器传热面积最高可达18㎡，比较适用于小容量换热。

结构简单，由标准构件组合而成，安装时无需另外加工。传热效能高。是一种纯逆流型换热器，同时还可以选取合适的截面尺寸，以提高流体速度，增大两侧流体的给热系数，因此传热效果好。特别适合于高压、小流量、低给热系数流体的换热。传热系数为 870～1750W/㎡·℃。

套管式换热器的缺点是占地面积大；单位传热面积金属耗量多，约为管壳式换热器的5倍、流体流动阻力大。

3、钎焊式板式换热器

钎焊式板式换热器为适用高温、高压的工作环境，采用真空钎焊焊接工艺。将不锈钢板片和纯度高于99%的铜箔钎料或镍箔钎料在真空钎焊炉的高温作用下，把一定数量相临不锈钢波纹板片沿板片周边或密封槽焊成一个板片包，再将几个板片包组焊并装配成一体的焊接工艺。

钎焊板式换热器由许多不锈钢板压制的波纹板与前后外罩组成，各板片间用高纯度的薄铜片隔开，在真空高温炉内钎焊而成。整台设备无垫片无外框架，形成结构紧凑的钎焊板式换热器，能够在持续高温和高压条件下运行。

钎焊式板式换热器板片与板片之间的形成通道，边角上的角孔分布使两种介质在通道中交替流动，数目众多的接触点提供了很好的机械强度，接触点和边缘由铜钎焊密封，确保了两侧介质和外界三者之间完全隔离。

换热板片压成各种波纹形，可以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。

钎焊式板式换热器具有：

1)、效率高：采用流体紊流技术比壳管式换热器换热效率高3-6倍。
2)、体积小、重量轻：仅相当于管壳式换热器的20-30%。
3)、耐高温、高压：耐高温（可达400℃）和耐压（工作压力30bar）。
4)、低成本：比一般换热器节约材料成本，节省安装空间。
5)、耐腐蚀：钎焊板式换热器具有良好的抗腐蚀能力。

钎焊板式换热器结构分为最常规的单流程流道结构，由4根接管在同一面，适合用于热源水温度较高的情况。另一种是特殊的双流程流道结构，4根接管不在同一面，适用于热源水温度不高的情况。

总之，换热器是合理利用与节约能源、开发新能源的关键设备。据统计，在制冷机中，蒸发器和冷凝器的重量占机组重量的30%~40%，动力消耗占总动力消耗的20%~30%。可见换热器对企业投资、金属耗量以及动力消耗有着重要的影响。由于在生产中存在的热交换千变万化，因此所需的换热器必然各式各样，但从承受高温、高压、超低温及耐腐蚀能力上看，管壳式换热器的数量和使用场所在20世纪80、90年代仍居主要地位。

随着全焊、钎焊、板壳式等新型结构板式换热器的发展，以及新技术、新工艺、新材料在板式换热器中的应用，板式换热器除了自身的传热系数高、对数平均温差大、占地面积小、重量轻、价格低、末端温差小和污垢系数低等优越性之外，已将系统承压能力从2.5MPa提高到8.0MPa，耐温能力从150℃提高到了1000℃，为其在更多应用领域取代管壳式换热器创造了有力条件。