热力膨胀阀

  热力膨胀阀又名温度自动膨胀阀，一般用于氟利昂制冷装置，是一种有自动控制功能的制冷剂节流部件。它以蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度作为控制信号，通过包扎在蒸发器出口管壁上的感温包中感温工质的压力变化予以响应。由推杆推动阀针移动，自动调节供给蒸发器的供液量，提供与需冷环境热负荷相对应的制冷能力。

热力膨胀阀调节作用的原理，是用流量的变化来调节蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度，如图1-35所示。膨胀阀感温包内注入感温剂；在感受蒸发器出口制冷剂气体过热度，感温包内呈现的气体压力为P包，作用于热力膨胀阀的膜片上方，推动与膜片相连的阀针向开启方向移动。而作用于膜片下方的蒸发压力P和弹簧当量压力P弹，则推动阀针向关闭方向移动。

 

    图1-35膨胀阀的压力平衡

1-   阀针；2-小孔；3-膜片；4-感温包

    以上三力可呈三种状态：P包=Po+P弹；P包<PO+P弹；P包>Po+P弹。相对应的阀口开启情况为平衡状态、减少供液量和增大供液量。

    热力膨胀阀有内平衡式和外平衡式两种。内平衡式热力膨胀阀的膜片下面的制冷剂蒸发压力，是从阀体内部通道传递来的、膨胀阀孔的出口压力。而外平衡膨胀阀的膜片下面的平衡力（制冷剂蒸发压力），是通过外接管从蒸发器出口处引来的压力。两者平衡压力不同，使用场合也有区别。

    外平衡式膨胀阀的特点是，具有能克服因蒸发器有较大的流动阻力而影响系统的调节性能。在蒸发器的流动阻力较大、或膨胀阀出口装有压降式分配器的制冷系统，蒸发器的进出口压力差较大，若仍用内平衡式膨胀阀，将增加阀门的静装配过热度（亦即膨胀阀阀针从静止到开始动作所需要的过热度），而减小梯度过热度（即膨胀阀的阀针从开始开启位置到最大位置所需要的过热度，也就是膨胀阀的过热度变化），导致膨胀阀供液量不足，降低了蒸发器的换热效率，使制冷量不足。在大、中型空调制冷系统中，由于其蒸发器流动阻力较大，都选用外平衡式热力膨胀阀。

    热力膨胀阀的动作动力来自感温包工质，感温包受蒸发器出口过热度信号的输入而转化为压力信号，压力信号传递到动力室．使膜片产生位移，从而调节了阀门的开度。

    热力膨胀阀的安装应注意以下各点：

   (1)阀体应垂直，不要倾斜。

   (2)阀体不应有明显振动。

   (3)阀体的位置应高于感温包的位置。

   (4)阀的进出方向不要接错，过滤网不要漏掉。

   (5)阀体尽量靠近蒸发器，减少闪发气体的产生，保证单位质量制冷剂的制冷量。

   (6)焊接时应将阀的零件拆下来，只需将阀体与管道焊接，清洗干净并干燥后装上各零件。

   (7)内平衡式热力膨胀阀的感温包，应放在回气过热5℃的地方；外平衡式的感温包应尽量靠近平衡管与回气管的接口处，并放在蒸发器的一侧，毛细管的弯曲半径不能太小。

   (8)感温包放置于管外壁时，应保持接触面在水平的位置，前面不得有存液弯。接触面要清洁干净并与感温包充分接触。感温包要绑扎牢固，外面还应包有隔热层。

   (9)感温包安装的形式可参考下列情况：

    ①当回气管径不大于Φ20mm时，应将温包置于水平管子的上平面。

    ②当回气管径在Φ20～Φ50mm之间时，应将感温包置于水平管子的中心线下斜45°的地方。

    ③当回气管径大于Φ50mm时，应将感温包置于水平管子的管中，孔内装冷冻油导热。

    热力膨胀阀的选用应注意以下各点：

   (1)根据制冷系统的回路和工况，选用合适型号及数量的膨胀阀。

    ①当一台制冷压缩机带一条制冷回路时，应选一只膨胀阀。

    ②当一台制冷压缩机带几条蒸发温度相同的回路时，选用几只型号相同的热力膨胀阀。

    ③当一台压缩机带不同蒸发温度系统的制冷回路时，应选择各自相适应的热力膨胀阀，并在高蒸发温度系统的回气管上装置背压阔。

   (2)当蒸发器内压力降较大时，应采用外平衡式热力膨胀阀。

   (3)根据使用的工质，选择适用的膨胀阀。

   (4)选择热力膨胀阀的容量（额定制冷量），应比系统蒸发器冷负荷要大，在冷负荷比较稳定的场所，需大20%～30%；在冷负荷波动较大的场所，需大70%～80%，但最大不超过蒸发器冷负荷的两倍，各产品样本表格上的容量，是热力膨胀阀在标准工况或空调工况下的额定制冷能力，选用时要换算至工作工况后再选用。

   (5)根据不同的蒸发温度，选择不同的热力膨胀阀。

   (6)根据使用的系统和工作环境，选择恰当的感应过热度装置，如充液式、充气式、单一交叉式、混合交叉式和吸附充注式。

   (7)选用热力膨胀阀时，还应注意毛细管的长度是否够长，接口螺纹是否与系统管道能联结等。

   (8)当使用分液器肘，阀的出口有效面积应大于各支管有效面积之和。分液器常被称为莲蓬头，各分液口应向上安装，不可倒置或平放。