什么是熱力膨脹閥

熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)的重要自控元件，一般安裝于儲(chǔ)液筒和蒸發(fā)器之間。利用氣箱頭（感溫包）的溫度變化作為信號(hào)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，改變制冷劑流量，使中溫高壓的制冷劑通過(guò)其節(jié)流成為低溫低壓的濕蒸汽，然后制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量達(dá)到制冷效果

制冷系統(tǒng)不一定用熱力膨脹閥作節(jié)流元件可以采用毛細(xì)管、節(jié)流短管（CCOT)作為節(jié)流元件，成本低，可靠性好；

  可以采用電子膨脹閥，使控制更，由于要采用傳感器、控制線路板、帶步進(jìn)電機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使制造復(fù)雜，成本提高。

與膨脹閥有關(guān)的幾個(gè)慨念

過(guò)熱度：在系統(tǒng)中是指蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)器出口溫度的溫度差。對(duì)膨脹閥是指感溫包溫度和膜片下方壓力對(duì)應(yīng)的溫度差，總過(guò)熱度也稱過(guò)熱度范圍，靜裝配過(guò)熱度也稱靜止過(guò)熱度，是指剛剛使閥開(kāi)啟的過(guò)熱度，梯度過(guò)熱度也稱過(guò)熱度變化，是指閥從開(kāi)啟到達(dá)到額定容量的開(kāi)度所需的過(guò)熱度，總過(guò)熱度＝靜裝配過(guò)熱度+梯度過(guò)熱度；

靜裝配過(guò)熱度調(diào)節(jié)范圍：靜裝配過(guò)熱度在一定范圍內(nèi)是可調(diào)節(jié)的，對(duì)一般膨脹閥為5－8℃，對(duì)汽車空調(diào)膨脹閥約為1－10℃；

• 蒸發(fā)器的面積不是100％被利用的，總是有一部分處于過(guò)熱狀態(tài)；

• 正常情況下，離開(kāi)蒸發(fā)器的氣體是過(guò)熱氣體；

• 蒸發(fā)器的入口端和出口端存在阻力損失，有一定的壓差；

進(jìn)入膨脹閥的制冷劑液體溫度與冷凝溫度不一樣，有一定的溫度降，稱之為過(guò)冷度。

膨脹閥在制冷系統(tǒng)中的作用

① 節(jié)流降壓

  將冷凝器冷凝后的高溫高壓制冷劑節(jié)流降壓，成為容易蒸發(fā)的低溫低壓的汽液混合物，進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，吸收外界熱量；

② 調(diào)節(jié)流量

  根據(jù)感溫包或氣箱頭得到的溫度信號(hào)，膨脹閥能自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應(yīng)制冷負(fù)荷不斷變化的需要。

③ 保持一定過(guò)熱度、防止液擊和異常過(guò)熱

  膨脹閥通過(guò)流量的調(diào)節(jié)使蒸發(fā)器具有一定的過(guò)熱度，保證蒸發(fā)器總?cè)莘e的有效利用，避免液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)引起液擊；同時(shí)又能控制過(guò)熱度在一定范圍，防止異常過(guò)熱現(xiàn)象的發(fā)生。

膨脹閥三力平衡控制原理

P1＝P2 + F

P1:氣箱頭內(nèi)充注介質(zhì)對(duì)應(yīng)于溫度產(chǎn)生的壓力，作用在膜片上方；

P2：蒸發(fā)壓力（對(duì)內(nèi)平衡為閥出口壓力，對(duì) 外平衡為蒸發(fā)器出口壓力），作用在膜 片下方；

F：彈簧力，作用在膜片下方。

  氣箱頭溫度降低時(shí)P1＜P2+F，閥口開(kāi)度減小；氣箱頭溫度升高時(shí)P1＞P2+F，閥口開(kāi)度增大；其它力：如膜片剛度、傳動(dòng)部件摩擦阻力、流體對(duì)閥芯的作用力等，在分析時(shí)暫不考慮。

內(nèi)平衡膨脹閥與外平衡膨脹閥

內(nèi)平衡和外平衡膨脹閥的區(qū)別在哪？?jī)?nèi)平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力；而外平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器出口壓力。

膜片下方的壓力取自蒸發(fā)器出口；避免了蒸發(fā)器壓力降對(duì)閥開(kāi)度的影響，克服了內(nèi)平衡閥的。

膨脹閥的零件及作用

閥體： 提供制冷劑流通通道、與系統(tǒng)的連接接口、閥內(nèi)零件的安裝位置，材質(zhì)為鋁或黃銅；

膜片： 隔膜的作用。以zui小的阻力，將氣箱頭的力傳遞給傳動(dòng)片，其特性由材質(zhì)、狀態(tài)、厚度、波紋形狀等決定，一般由不銹鋼或銅合金制作；

氣箱蓋： 與氣箱座、膜片、感溫包、毛細(xì)管共同組成氣箱頭（有的產(chǎn)品沒(méi)有感溫包和毛細(xì)管），材質(zhì)為不銹鋼或黃銅；

感溫包： 感受外界溫度，把溫度轉(zhuǎn)換的壓力傳遞給氣箱頭，材料為紫銅；

毛細(xì)管： 傳遞感溫包的壓力，或提供充注的通道，材料為紫銅；

傳動(dòng)片： 把膜片的力傳遞給傳動(dòng)桿，并起到軸向和徑向的限位作用，材料為鋁或黃銅；

氣箱座： 連接閥體，容納傳動(dòng)片，與氣箱蓋、膜片、感溫包、毛細(xì)管共同組成氣箱頭，材質(zhì)為不銹鋼；

傳動(dòng)桿： 把膜片的力傳遞給閥芯。分上傳動(dòng)桿和下傳動(dòng)桿，有的產(chǎn)品在下傳動(dòng)桿上點(diǎn)焊有鋼球；

O型圈： 使傳動(dòng)桿和閥體間密封，但又不產(chǎn)生過(guò)大的摩擦阻力；閥芯： 在氣箱頭和彈簧力的作用下，控制閥口流通面積的大小，材料為不銹鋼或黃銅；

調(diào)節(jié)彈簧： 根據(jù)靜裝配過(guò)熱度要求提供一定的預(yù)緊力，并提供與氣箱頭平衡的力，注意彈簧的剛度、節(jié)距、兩端面平行度都對(duì)產(chǎn)品有很大影響，材料為不銹鋼或彈簧鋼；

調(diào)節(jié)螺絲： 調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力；O形圈： 使調(diào)節(jié)螺絲與閥體間密封，但又不影響調(diào)節(jié)性能。

膨脹閥的正確調(diào)整方法與注意事項(xiàng)

在調(diào)整熱力膨脹閥之前，必須確認(rèn)制冷異常是由于熱力膨脹閥偏離*工作點(diǎn)引起的，而不是因?yàn)榉荷佟⒏稍镞^(guò)濾器堵塞、濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、皮帶等其他原因所引起的。同時(shí)，必須保證感溫包采樣信號(hào)的正確性，感溫安裝位置必須正確，不可安裝在管道的正下方，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。
1)停機(jī)、將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處（對(duì)應(yīng)感溫包位置）的保溫層內(nèi)。將壓力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連。
2)開(kāi)機(jī)、讓壓縮機(jī)運(yùn)行15 分鐘以上，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，使壓力指示和溫度顯示達(dá)到穩(wěn)定值。
3)讀值、讀出數(shù)字溫度表溫度T1 與壓力表測(cè)得壓力所對(duì)應(yīng)的溫度T2，過(guò)熱度為兩讀數(shù)之差T1- T2。

注意：必須同時(shí)讀出這兩個(gè)讀數(shù)。熱力膨脹閥過(guò)熱度應(yīng)在5-8℃之間，如果不是，則進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

與系統(tǒng)不匹配時(shí)可能發(fā)生的現(xiàn)象

不匹配時(shí)、會(huì)使系統(tǒng)的制冷劑流量時(shí)多時(shí)少，導(dǎo)致熱力膨脹閥的制冷量時(shí)大時(shí)小。

當(dāng)制冷量過(guò)小時(shí)，會(huì)使蒸發(fā)器供液不足，產(chǎn)生過(guò)大熱度，對(duì)系統(tǒng)性能會(huì)造成不利的影響。

當(dāng)制冷量過(guò)大時(shí)，會(huì)引起震蕩，間歇性的使蒸發(fā)器供液過(guò)量，導(dǎo)致壓縮機(jī)的吸氣壓力出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，甚至有液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，引起液擊(濕沖程)現(xiàn)象。

熱力膨脹閥一般選擇方法
1) 確定系統(tǒng)的制冷劑型號(hào)。2) 確定蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度，冷凝溫度及制冷量。3) 熱力膨脹閥進(jìn)出口的壓力差。

制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性與蒸發(fā)器出口端制冷劑過(guò)熱度有關(guān)，因此及時(shí)準(zhǔn)確的排除熱力膨脹閥的故障及正確的選擇與系統(tǒng)匹配的熱力膨脹閥是很重要。

高低溫沖擊試驗(yàn)箱：技術(shù)規(guī)格

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