熱力膨脹閥

作用：熱力膨脹閥用于調節流入到蒸發器中的制冷劑液體的數量。

膨脹閥是制冷系統中的基本控制部件，制冷劑經過膨脹閥的節流，從高溫、高壓的液體狀态變為低溫、低壓的液體狀态，才能在蒸發器中汽化吸熱。膨脹閥能自動調節蒸發器的供液量，使供液量與蒸發器熱負荷相匹配，使蒸發器出口的冷劑蒸汽維持一定的過熱度。流入量由制冷劑過熱度來控制。

分類：結構－手動式、毛細管、自動膨脹閥（定壓式、熱力式、電子式）。

熱力膨脹閥的型式很多，但在結構上大緻相同。

按膨脹閥中感應機構動力室中傳力零件的結構不同，可分為：薄膜式和波紋管式兩種；

按使用條件不同又可分為：内平衡式和外平衡式兩種。

目前常用的小型氟利昂熱力膨脹閥多為薄膜式内平衡熱力膨脹閥。

感溫包裡灌注氟利昂或其它易揮發的液體，把它緊固在蒸發器出口的回氣管上，用以感受回氣的溫度變化；毛細管是用直徑很細的銅管制成，其作用是将感溫包内由于溫度的變化而造成的壓力變化傳遞到動力室的波紋薄膜上去。波紋薄膜是由很薄的(0.1～0.2mm)合金片沖壓而成，斷面呈波浪形，能有2～3mm的位移變形。波紋薄膜由于動力室中壓力的變化而産生的位移通過其下方的傳動杆傳遞到閥針上，使閥針随着傳動杆的上下移動而一起移動，以控制閥孔的開啟度。調節杆的作用是在系統調試運轉中，用以調整彈簧的壓緊程度來調整膨脹閥的開啟過熱度的，系統正常工作後不可随意調節且應擰上調節杆座上的帽罩，以防止制冷劑從填料處洩漏。過濾網安裝在膨脹閥的進液端，用以過濾制冷劑中的異物，防止閥孔堵塞。

内平衡式熱力膨脹閥

閥的位置：熱力膨脹閥可安裝在任何位置。但是，它的位置應能起到控制蒸發器進液量的作用。如果蒸發器使用分液器，則分液器應直接裝在熱力膨脹閥的出口側，這樣工作性能最好。

感溫包的位置：位置十分重要。有時它可決定制冷裝置的工作性能好壞。欲得到滿意的膨脹閥控制，首先是感溫包同吸氣管路之間要有良好的而接觸。感溫包應該用兩條專用的金屬帶牢牢地固定在清潔的吸氣直管上。

調節不同的彈簧張力ps，便能獲得使閥口開啟的不同過熱度。與調定的彈簧張力ps相對應的制冷劑的過熱度稱為靜裝配過熱度(又稱關閉過熱度)。一般希望蒸發器的過熱度維持在3～6℃的範圍内。

外平衡式熱力膨脹閥

外平衡熱力膨脹閥與内平衡熱力膨脹閥在結構上略有不同，其不同處是感應薄膜下部空間與膨脹閥出口互不相通，而且通過一根小口徑的平衡管與蒸發器出口相連。

換句話說，外平衡熱力膨脹閥膜片下部的制冷劑壓力不是閥門節流後的蒸發壓力，而是蒸發器出口處的制冷劑壓力。這樣可以避免蒸發器阻力損失較大時的影響，把過熱度控制在一定的範圍内，使蒸發器傳熱面積充分利用。

熱力膨脹閥溫包中的介質

熱力膨脹閥的溫包充注

(1)部分充液式溫包

部分充液式溫包充以一部分低沸點液體，讓自由液面始終保持在溫包内。溫包内的壓力與自由液面處液體溫度是飽和壓力與飽和溫度的關系(非線性關系)。充注的介質可以和制冷工質是同工質也可以是異工質，根據充注量多少，又分非限壓式和限壓式兩種。

①非限壓式溫包

非限壓式溫包的充液量約占溫包容積的70％～80％。因此，在各種溫度範圍内溫包内皆保存有自由液面。

②限壓式溫包

為了克服非限壓式溫包的上述缺點，開發了限壓式溫包。它的特點是：溫包充注量較少(充注介質與制冷劑相同或不同)，使溫包内的液體在選定的最高溫度時能夠全部氣化，這種充注特征使得在工作溫度範圍内，溫包内的壓力随感應溫度按介質的飽和壓力關系變化，具有非限壓式同樣的過熱度控制特性·，當溫包的感受溫度超過由充注量所确定的溫度時，其中的液體已蒸發完畢，成為過熱蒸氣，壓力—溫度曲線變得平坦(近似不變)，故可用來限制蒸發器的最大工作壓力（maximum operation pressure）MOP閥。

（2）氣體吸附式溫包：溫包中充入的是固體吸附劑和能被吸附的氣體。

熱力膨脹閥的安裝和維護

安裝熱力膨脹閥時，應注意以下幾點；

(1)閥盡量靠近蒸發器安裝，二者之間不宜裝流動阻力較大的附件。

(2)使用限壓式溫包時，閥和毛細管所處的環境應比溫包所感受的溫度高，毛細管不要接觸低溫管路。

(3)溫包應放在靠近蒸發器出口的水平管段上。管徑小時，放在側上方；管徑大于21mm時，放在側面或側下方。

(4)應清除放溫包處的管壁外部油漆和鐵鏽，并塗以銀粉漆。溫包應與管壁貼緊，用薄鋼片夾箍固定，外面妥善地包以隔熱材料。

(5)對外平衡式熱力膨脹閥，其平衡接管的連接點應設在溫包之後，以免有少量液态制冷劑從膨脹閥頂杆填料處漏人平衡管時影響溫包感受的過熱度。

熱力膨脹閥的溫包、毛細管和外部平衡管應妥加保護。

毛細管被壓扁後即不能正常工作，溫包或毛細管漏洩則閥也無法開啟。

溫包脫開蒸發器出口管，閥會開大，外平衡式閥内頂杆填料密封不良，閥後制冷劑會直接漏人平衡管而流到蒸發器出口，平衡管會結霜，嚴重時會造成壓縮機液擊。

低溫庫膨脹閥有制冷劑流過時進口那一半一般不結霜，閥出口那一半會結霜。

熱力膨脹閥的調試

熱力膨脹閥配合幹式蒸發器工作時過熱度的調節應合适。

蒸發器出口過熱度太大，則蒸發器後部過熱段太長，制冷量會顯著降低，出口過熱度太小，又可能造成壓縮機液擊。

實踐證明，蒸發器出口有一最小穩定過熱度，如過熱度低于該值，裝置啟動時或熱負荷變化較快時，由于閥調節的滞後，就可能使壓縮機吸人液體。一般認為膨脹閥以調到蒸發器出口工作過熱度為 3～6℃為宜。當裝置有回熱器時，最小穩定過熱度可稍減小。

多庫共用一台壓縮機時，最好依次使各庫單獨工作來鑒定．如果吸氣管上沒有溫度計，便隻能按管壁結霜、露的情況來粗略估計過熱溫度。夥食冷庫和低溫冷藏艙制冷裝置裝有回熱器時，吸氣管應有發涼的感覺而一般常應結露，無氣液換熱器時，吸氣管應有冰冷粘手感覺或均勻地結有薄霜。低溫庫蒸發器表面應全面結有均勻薄霜。高溫庫蒸發器和空調制冷裝置吸氣管通常應發涼并結露。

調試熱力膨脹閥時應注意以下幾點：

(1)熱力膨脹閥的調試應在裝置運轉且工況穩定時進行。調試前應檢查制冷劑是否充足，冷凝壓力應在合适範圍，閥本身完好并安裝正确，閥及管路沒有堵塞，蒸發器結霜不太厚，蒸發器若為冷風機則應通風良好。

(2)每次調整一般以關閉過熱度增減不超過0．5℃為宜。一般調節蠕杆每轉一圈過熱度變化為1～1.5℃。

(3)熱力膨脹閥調節滞後性較大，調節後對小型制冷裝置要十幾分鐘，對大型制冷裝置要30～40分鐘才穩定。故每次調節後應觀察一段時間，調好後一般不要輕易亂動。

電子膨脹閥

電子膨脹閥是按照預設程序調節蒸發器供液量，因屬于電子式調節模式，故稱為電子膨脹閥。它适應了制冷機電一體化的發展要求，具有熱力膨脹閥無法比拟的優良特性，為制冷系統的智能化控制提供了條件，是一種很有發展前途的自控節能元件。電子膨脹閥與熱膨脹閥的基本用途相同，結構上多種多樣，但在性能上，兩者卻存在較大的差異。

對于熱力膨脹閥，當環境溫度較低，其感溫包内部的感溫介質的壓力變化大大減小，嚴重影響了調節性能。而對于電子膨脹閥，其感溫部件為熱電偶或熱電阻，它們在低溫下同樣能準确反應出過熱度的變化。因此，在冷藏庫的凍結間等低溫環境中，電子膨脹閥也能提供較好的流量調節。

安裝注意事項

提示：安裝電子膨脹閥時應注意以下幾點：1．電機應位于正上方，與閥體軸心垂直（±15°），以防止電機的潤滑油沉積在閥底部，使系統和閥體的性能受到影響；2．在閥入口處安裝100～120目的過濾網，以防止異物進入；3.焊接時，閥體部分的溫度不能超過120℃，用水冷卻（為防止樹脂材料熱變形）時，閥體内不能進水。

常見故障檢修

故障現象1：電子膨脹閥的閥門處于全閉狀态。

分析檢修：正常時，電子膨脹閥在通電前，針閥處于打開位置。閥體出廠時閥開度是480個脈沖，但由于轉子是通過螺紋結構固定，在運輸過程中可能會由于振動而使轉子位置發生改變，最終使閥門處于全閉狀态。遇此故障時，上電後進行複位操作即可，以确保閥體處于開的狀态，這樣才能通過步進電機控制針閥開度的大小，從而調節膨脹閥的流量。

故障現象2：開機後，電子膨脹閥内有噪音。

分析檢修：如果噪音過大，表明其内部器件卡滞，需整體更換加以解決。

值得一提的是，若接通電源時閥體内有“咔嗒”聲，這是正常現象。在空調通電後，電控闆會給電子膨脹閥送來全開或者全閉的脈沖，這時電子膨脹閥的轉子轉到最大開度時，與限位裝置碰撞，發出“咔嗒”摩擦音。當空調系統内充滿了冷媒，轉子轉動的阻力加大以及聲音的傳播方式有所改變時，電子膨脹閥的動作音會變得很小。

故障現象3：電子膨脹閥不動作。

分析檢修：接通電源時，先聽閥體内有無“咔嗒”聲，如無，則檢查閥體是否完全套入線圈，線圈與電路闆連接是否正常，線圈供電電壓是否符合要求（12V±1.2V）。

若上述檢查均正常，則檢查閥體能否全開，如不能，則表明閥體已壞，需換新。若閥體能全開，則檢查閥全閉的脈沖數是否大于480pps，若低于480pps，則檢查驅動機構。

故障現象4：電子膨脹閥卡死。

分析檢修：該故障是由于雜物在冷媒流動時進入電子膨脹閥内部并積聚，雜物嵌入到閥體内，就會使轉子轉動的摩擦力增大，引起卡死現象，通常隻有整體更換來解決。

常見的雜物有管路異物、焊接氧化物等，即故障多系人為所緻。為防止出現該故障，在檢修時一是加強管路清潔度，二是采取焊接保護，一般采用充入氯氣的方法，以減少氧化物，三是在閥體兩端安裝100目以上的過濾器。

值得一提的是，在焊接電子膨脹閥時，應将閥體全部浸在水中，或用噴水頭對閥體進行連續噴水，噴水量應保證水流能全覆蓋閥體的外表面。同時，在焊接時必須充入氮氣進行保護。為防止充入的氮氣被加熱成高溫氣體經過閥芯而損壞電子膨脹閥，氮氣必須從膨脹閥的進出口同時充入。

壓力繼電器

作用：

低壓繼電器：控制壓縮機自動起停、卸載等；

高壓繼電器：對壓縮機和系統高壓安全保護；

高低壓繼電器:控制壓縮機自動起停、高壓保護。

高壓繼電器的整定值方法選定：

高壓斷開壓力(上限)：參照規定的最高工作壓力(冷劑46℃所對應的飽和壓力)選取。

高壓繼電器大多采用人工複位，下限關系不大，通常做成固定幅差。

低壓繼電器的整定值方法選定：

低壓斷開壓力(下限)：一般情況取設計的蒸發溫度減去5℃後所對應的冷劑飽和壓力，但不能低于表壓10kPa。設計的蒸發溫度由被冷卻介質(空氣或水)的溫度減去設計溫差而得。空調制冷裝置的低壓繼電器應能防止蒸發溫度過低而使管壁結霜，以免空氣冷卻器通風不暢。下限一般不低于冷劑一3℃所對應的飽和壓力，即表壓；R12約為0．18MPa，R22約為0．35MPa。這樣，在考慮流阻和管壁傳熱溫差後，管壁溫度不會低于0℃。

低壓閉合壓力(上限)：适當提高低壓閉合壓力(增大幅差)，可減輕壓縮機啟停頻繁程度，但低壓閉合壓力所對應的冷劑飽和溫度應适當低于庫溫上限，否則庫溫升到上限，供液電磁閥開啟後，吸人壓力仍難迅速達到閉合壓力，壓縮機會遲遲不能啟動。低壓上、下限幅差R12裝置可取0．07～0．1MPa，R22、R717裝置可取0.1-0.2MPa。

溫度繼電器

用溫度作為控制信号的電開關。溫度信号→壓力信号→電開關

作用：

控制供液電磁閥的電路通斷，以控制庫溫；

控制壓縮機：單庫裝置可直接控制壓縮機起停；多庫裝置時可多個并聯控制壓縮機起停。

調節旋鈕8改變調節彈簧1的張力，便可改變溫度繼電器的斷開值，即控制溫度的下限值。

調節彈簧張力越大，b、c斷開溫度值越高。

轉動幅差調節螺母3可以改變它與固定圓盤之間的間隙，間隙越大，電觸點閉合溫度與斷開溫度差值越大，故幅差調節螺母控制了欲控溫度的上限。

幅差螺母位置既定時，調節旋鈕8實際上使控制溫度上、下限同時改變。

壓差繼電器

作用：對壓縮機進行油壓安全保護。

用潤滑油泵吸排壓差（油泵排壓與吸氣壓力之差）作為控制信号的電開關，當壓差小于設定值時，使壓縮機停車，起保護作用。

壓差調節範圍	0.05~0.35MPa
波紋管最大承壓	0.16MPa
延時時間	60±20s
适用冷劑	R12,R22,R502,R717
主觸頭容量	交流：220/380V,1000VA
直流：220V,50W

電磁閥

作用：實現液路通斷或液流方向改變。分直接作用和間接作用式。

直接和間接式電磁閥安裝注意事項：

有線圈一側垂直向上安裝在水平管路上；

注意閥體箭頭方向，裝反?

注意型号、口徑、适用介質、适用溫度、允許工作壓力、電制等。

注意防潮。

背壓閥（蒸發壓力調節閥）

裝在高溫庫蒸發器的出口，控制高溫庫蒸發器的蒸發壓力。使一機多庫的蒸發器蒸發壓力不同時，可以共用一台壓縮機。

冷卻水量調節閥

安裝在冷凝器的進水管上，可依據冷凝壓力的變化自動調節冷卻水的流量，以使冷凝壓力保持在要求的範圍内。主要防止冷凝壓力過低。

直接作用式：控制精度差，适用于冷卻水量小的場合。閥位移由冷凝壓力控制。

間接作用式：控制精度高，适用于冷卻水量大的場合。導閥位移由冷凝壓力控制，主閥位移由閥上下冷卻水壓差力控制。

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