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熱力膨脹閥

熱力膨脹閥的作用及其工作原理？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-05-31

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1　熱力膨脹閥的作用：　　熱力膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口，常稱為膨脹閥，主要作用有兩個(gè)：　　1）　節(jié)流做用：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后，成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑，為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件；　　2）　控制制冷劑的流量：進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過蒸發(fā)器后，制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài)，吸收熱量，降低車內(nèi)的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量，保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑，若流量過大，出口含有液態(tài)制冷劑，可能進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊；若制冷劑流量過小，提前蒸發(fā)完畢，造成制冷不足；2　熱力膨脹閥的種類：　　熱力膨脹閥按照平衡方式不同，分內(nèi)平衡式和外平衡式；外平衡式熱力膨脹閥分F型和H型兩種結(jié)構(gòu)型式。　　1）　內(nèi)平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：感溫包內(nèi)充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過毛細(xì)管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如果空調(diào)負(fù)荷增加，液壓制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高，膜片上壓力增大，推動(dòng)閥桿使膨脹閥開度增大，進(jìn)入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加，制冷量增大；如果空調(diào)負(fù)荷減小，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小，以同樣的作用原理使得閥開度減小，從而控制制冷劑的流量。　　2）　外平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：外平衡式膨脹閥與平衡式膨脹閥原理基本相同，區(qū)別是：　　內(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?！　?）　H型膨脹閥 H型熱力膨脹閥有四個(gè)接口與制冷系統(tǒng)連接，其中兩個(gè)接口與普通熱力膨脹閥相同，一個(gè)連接儲(chǔ)液干燥器，一個(gè)連接蒸發(fā)器進(jìn)口；另外兩個(gè)接口，一個(gè)連接蒸發(fā)器出口，一個(gè)連接壓縮機(jī)進(jìn)口。感溫包直接處在蒸發(fā)器出口的制冷劑氣流中。該膨脹閥由于取消了F型熱力膨脹閥中的感溫包、毛細(xì)管和外平衡接管，提高了調(diào)節(jié)靈敏度，結(jié)構(gòu)緊湊，抗振可靠。熱力膨脹閥廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)冷水機(jī)組。它既可控制蒸發(fā)器供液量，又可節(jié)流飽和液態(tài)制冷劑。根據(jù)熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)上的不同，分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種?？紤]到制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器產(chǎn)生一定的壓力損失，為降低開啟過熱度，提高蒸發(fā)器傳熱面積的利用率，一般自膨脹閥出口至蒸發(fā)器出口，制冷劑的壓力降所對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度降超過2~3℃，應(yīng)選用外平衡式熱力膨脹閥。外平衡式熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡的基礎(chǔ)上。工作時(shí)，彈性金屬膜片上部受感溫包內(nèi)工質(zhì)的壓力P3作用，下面受蒸發(fā)器出口壓力P1與彈簧力P2的作用。膜片在三個(gè)力的作用下，向上或向下鼓起,從而使閥孔關(guān)下或開大，用以調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器的液量小于蒸發(fā)器熱負(fù)荷的需要時(shí)，則蒸發(fā)器出口蒸氣的過熱度增大，膜片上方的壓力大于下方的壓力，這樣就迫使膜片向下鼓出，通過頂桿壓縮彈簧，并把閥針頂開，使閥孔開大，則供液量增大。反之當(dāng)供液量大于蒸發(fā)器熱負(fù)荷的需要時(shí)，則出口處蒸氣的過熱度減小，感溫系統(tǒng)中的壓力降低，膜片上方的作用力小于下方的作用力時(shí)，使膜片向上鼓出，彈簧伸長，頂桿上移并使閥孔關(guān)小，對(duì)蒸發(fā)器的供液量也就隨之減少。熱力膨脹閥的過熱度由開啟過熱度和有效過熱度組成，開啟過熱度與彈簧的預(yù)緊力有關(guān)，有效過熱度與彈簧的強(qiáng)度及閥針的行程有關(guān)。膨脹閥的彈簧是按標(biāo)準(zhǔn)工況設(shè)計(jì)的，機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)工況下，機(jī)組滿負(fù)荷或變負(fù)荷運(yùn)行均維持較高的COP值。但在大壓差工況下，蒸發(fā)壓力降低，蒸發(fā)器負(fù)荷需求的液量減少，但實(shí)際情況相反，在吸氣過熱度不變的情況下，由于蒸發(fā)壓力降低，蒸發(fā)器出口壓力P1相應(yīng)降低，膜片上下的壓差變大，使主閥開度增大，供液量增加；但在小壓差工況下，蒸發(fā)壓力上升，蒸發(fā)器負(fù)荷需求的液量增多，但實(shí)際情況是在吸氣過熱度不變的情況下，由于蒸發(fā)壓力上升，蒸發(fā)器出口壓力P1相應(yīng)提高，膜片上下的壓差變小，使主閥開度減小，供液量減少；在變負(fù)荷下亦如此。因此熱力膨脹閥在變工況下供液量的調(diào)節(jié)方面需進(jìn)一步改進(jìn): 回答者：網(wǎng)友

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