什么是熱力膨脹閥

熱力膨脹閥是制冷系統的重要自控元件，一般安裝于儲液筒和蒸發器之間。利用氣箱頭（感溫包）的溫度變化作為信號，調節閥開度，改變制冷劑流量，使中溫高壓的制冷劑通過其節流成為低溫低壓的濕蒸汽，然后制冷劑在蒸發器中吸收熱量達到制冷效果

制冷系統不一定用熱力膨脹閥作節流元件可以采用毛細管、節流短管（CCOT)作為節流元件，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、帶步進電機的執行機構，使制造復雜，成本提高。

與膨脹閥有關的幾個慨念

過熱度：在系統中是指蒸發溫度和蒸發器出口溫度的溫度差。對膨脹閥是指感溫包溫度和膜片下方壓力對應的溫度差，總過熱度也稱過熱度范圍，靜裝配過熱度也稱靜止過熱度，是指剛剛使閥開啟的過熱度，梯度過熱度也稱過熱度變化，是指閥從開啟到達到額定容量的開度所需的過熱度，總過熱度＝靜裝配過熱度+梯度過熱度；

靜裝配過熱度調節范圍：靜裝配過熱度在一定范圍內是可調節的，對一般膨脹閥為5－8℃，對汽車空調膨脹閥約為1－10℃；

• 蒸發器的面積不是100％被利用的，總是有一部分處于過熱狀態；

• 正常情況下，離開蒸發器的氣體是過熱氣體；

• 蒸發器的入口端和出口端存在阻力損失，有一定的壓差；

進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，稱之為過冷度。

膨脹閥在制冷系統中的作用

① 節流降壓

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

② 調節流量

  根據感溫包或氣箱頭得到的溫度信號，膨脹閥能自動調節進入蒸發器的制冷劑流量，以適應制冷負荷不斷變化的需要。

③ 保持一定過熱度、防止液擊和異常過熱

  膨脹閥通過流量的調節使蒸發器具有一定的過熱度，保證蒸發器總容積的有效利用，避免液態制冷劑進入壓縮機引起液擊；同時又能控制過熱度在一定范圍，防止異常過熱現象的發生。

膨脹閥三力平衡控制原理

P1＝P2 + F

P1:氣箱頭內充注介質對應于溫度產生的壓力，作用在膜片上方；

P2：蒸發壓力（對內平衡為閥出口壓力，對 外平衡為蒸發器出口壓力），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P1＜P2+F，閥口開度減小；氣箱頭溫度升高時P1＞P2+F，閥口開度增大；其它力：如膜片剛度、傳動部件摩擦阻力、流體對閥芯的作用力等，在分析時暫不考慮。

內平衡膨脹閥與外平衡膨脹閥

內平衡和外平衡膨脹閥的區別在哪？內平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發器入口壓力；而外平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發器出口壓力。

膜片下方的壓力取自蒸發器出口；避免了蒸發器壓力降對閥開度的影響，克服了內平衡閥的。

膨脹閥的零件及作用

閥體： 提供制冷劑流通通道、與系統的連接接口、閥內零件的安裝位置，材質為鋁或黃銅；

膜片： 隔膜的作用。以zui小的阻力，將氣箱頭的力傳遞給傳動片，其特性由材質、狀態、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、毛細管共同組成氣箱頭（有的產品沒有感溫包和毛細管），材質為不銹鋼或黃銅；

感溫包： 感受外界溫度，把溫度轉換的壓力傳遞給氣箱頭，材料為紫銅；

毛細管： 傳遞感溫包的壓力，或提供充注的通道，材料為紫銅；

傳動片： 把膜片的力傳遞給傳動桿，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，容納傳動片，與氣箱蓋、膜片、感溫包、毛細管共同組成氣箱頭，材質為不銹鋼；

傳動桿： 把膜片的力傳遞給閥芯。分上傳動桿和下傳動桿，有的產品在下傳動桿上點焊有鋼球；

O型圈： 使傳動桿和閥體間密封，但又不產生過大的摩擦阻力；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；

調節彈簧： 根據靜裝配過熱度要求提供一定的預緊力，并提供與氣箱頭平衡的力，注意彈簧的剛度、節距、兩端面平行度都對產品有很大影響，材料為不銹鋼或彈簧鋼；

調節螺絲： 調節彈簧的預緊力；O形圈： 使調節螺絲與閥體間密封，但又不影響調節性能。

膨脹閥的正確調整方法與注意事項

在調整熱力膨脹閥之前，必須確認制冷異常是由于熱力膨脹閥偏離*工作點引起的，而不是因為氟利昂少、干燥過濾器堵塞、濾網、風機、皮帶等其他原因所引起的。同時，必須保證感溫包采樣信號的正確性，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、將數字溫度表的探頭插入到蒸發器回氣口處（對應感溫包位置）的保溫層內。將壓力表與壓縮機低壓閥的三通相連。
2)開機、讓壓縮機運行15 分鐘以上，進入穩定運行狀態，使壓力指示和溫度顯示達到穩定值。
3)讀值、讀出數字溫度表溫度T1 與壓力表測得壓力所對應的溫度T2，過熱度為兩讀數之差T1- T2。

注意：必須同時讀出這兩個讀數。熱力膨脹閥過熱度應在5-8℃之間，如果不是，則進行適當的調整。

與系統不匹配時可能發生的現象

不匹配時、會使系統的制冷劑流量時多時少，導致熱力膨脹閥的制冷量時大時小。

當制冷量過小時，會使蒸發器供液不足，產生過大熱度，對系統性能會造成不利的影響。

當制冷量過大時，會引起震蕩，間歇性的使蒸發器供液過量，導致壓縮機的吸氣壓力出現劇烈波動，甚至有液態制冷劑進入壓縮機，引起液擊(濕沖程)現象。

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

制冷系統的穩定性與蒸發器出口端制冷劑過熱度有關，因此及時準確的排除熱力膨脹閥的故障及正確的選擇與系統匹配的熱力膨脹閥是很重要。

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