熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，主要用于調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑處于合適的過熱度狀態(tài)，從而提升制冷系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。
一、開合原理
熱力膨脹閥的開合取決于三個基本壓力：
F1（溫包壓力）：作用于膜片上表面，位于閥門開啟方向。溫包安裝在吸氣管路上，當(dāng)吸氣管路溫度變化時，溫包內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)改變，壓力隨之變化。當(dāng)溫包壓力大于蒸發(fā)壓力與彈簧力之和時，膜片向上移動，推動閥門使其有開啟趨勢。
F2（蒸發(fā)壓力）：作用于閥門關(guān)閉方向。蒸發(fā)壓力是蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)時的壓力，它會阻礙閥門的開啟。
F3（彈簧壓力）：同樣作用于膜片底面，位于閥門關(guān)閉方向。彈簧用于設(shè)置過熱度，通過調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力可以改變閥門的開啟程度。
當(dāng)調(diào)節(jié)熱力膨脹閥時，膜片一側(cè)的溫包壓力和作用在另一側(cè)的蒸發(fā)壓力與彈簧力之和相平衡，從而實現(xiàn)閥門的開合控制。
二、過熱度
定義：過熱度是指蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸汽的實際溫度與對應(yīng)壓力下的飽和溫度之差，在吸入管上安裝溫包的位置測量得到。測量單位：開爾文（K）。
作用：過熱度用作通過膨脹閥來調(diào)節(jié)液體充注的信號。例如，當(dāng)過熱度過高時，說明蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑不足，蒸發(fā)器有效利用面積減小，制冷量降低，此時膨脹閥會自動增大開度，增加制冷劑的流量；反之，當(dāng)過熱度過低時，壓縮機(jī)可能吸入濕蒸汽，造成液擊，膨脹閥會減小開度，減少制冷劑的流量。
三、過冷度
定義：過冷度是指冷凝器出口處制冷劑液體的實際溫度與對應(yīng)壓力下的飽和溫度之差。測量單位：開爾文（K）。
作用：制冷劑的過冷度對于防止膨脹閥前面的制冷劑中出現(xiàn)蒸汽氣泡非常必要。制冷劑中的蒸汽氣泡會降低膨脹閥的容量，從而減少對蒸發(fā)器的液體供應(yīng)。過冷度可通過在冷凝器出口設(shè)置過冷器或利用冷凝器內(nèi)的自然過冷來實現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，4 - 5K的過冷度已經(jīng)足夠。
四、熱力膨脹閥MOP
定義：MOP是為了限制壓縮機(jī)的吸氣壓力不要超過某一值，在熱力膨脹閥上所做的一種專門的設(shè)計。MOP設(shè)定點根據(jù)壓縮機(jī)的額定吸氣壓力、系統(tǒng)的安全運(yùn)行要求等因素來確定。
工作原理
不帶有MOP功能的熱力膨脹閥：感溫包內(nèi)充注的介質(zhì)大部分以液體的型式存在，當(dāng)感溫包接觸到壓縮機(jī)吸氣管路，受熱或者變冷的時候，內(nèi)部的介質(zhì)液體會蒸發(fā)成為氣體或者氣體冷凝成為液體，從而引起壓力變化，通過毛細(xì)管作用在膜片上，引起閥口開度的變化，調(diào)節(jié)冷媒的流量，最終控制過熱度。
帶有MOP功能的熱力膨脹閥：感溫包內(nèi)充注微量的液體，大部分介質(zhì)是氣體狀態(tài)。當(dāng)壓縮機(jī)工作在冷媒流量很大，吸氣壓力很高的工況下的時候，壓縮機(jī)吸氣管路溫度很高，
達(dá)到某一設(shè)定點時，可以將熱力膨脹閥感溫包內(nèi)的液體全部蒸發(fā)成為氣體，當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，感溫包內(nèi)單一狀態(tài)的氣體壓力變化非常不明顯，幾乎不變，這樣可以影響閥的開度不繼續(xù)增加，從而限制壓縮機(jī)的吸氣壓力不繼續(xù)升高。所提到的MOP設(shè)定點就是指應(yīng)用的系統(tǒng)所能接受的最大吸氣壓力。例如在高溫工況下，MOP功能可防止壓縮機(jī)吸氣壓力過高，保護(hù)壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)。
五、膨脹閥安裝
安裝位置：膨脹閥必須安裝在位于蒸發(fā)器之前的液體管路，其溫包應(yīng)固定在盡可能靠近蒸發(fā)器的吸氣管路上。如果存在外部壓力平衡，平衡管必須在出溫包后立即連到吸氣管路。安裝膨脹閥時，進(jìn)出口方向不能接反，且應(yīng)避免劇烈振動和碰撞。
溫包最好安裝在水平吸氣管上，方位應(yīng)是時鐘1 - 4點之間所對應(yīng)的位置，位置取決于管路的外徑。[本文來源公眾號:制冷百科]這是因為該方位能更好地反映吸氣管內(nèi)制冷劑的真實溫度，避免因管路底部積液或頂部溫度異常而影響測量準(zhǔn)確性。
六、膨脹閥調(diào)整
出廠設(shè)置：膨脹閥的出廠設(shè)置可以滿足大多數(shù)應(yīng)用的要求，出廠靜止過熱度一般設(shè)定為4℃。
調(diào)整方法：順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿（關(guān)?。?，閥的靜止過熱度增加；逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿（開大），閥的靜止過熱度減小。一般地說，調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動一圈，靜止過熱度變化1 - 2℃。
如果蒸發(fā)器中的過熱度過高，原因可能是液體制冷劑供應(yīng)不足，可逐步逆時針旋轉(zhuǎn)膨脹閥的設(shè)置桿，每次調(diào)整后應(yīng)等待一段時間讓系統(tǒng)穩(wěn)定，觀察過熱度變化情況，直至觀察到波動，以降低過熱度。調(diào)整時應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，避免過度調(diào)整導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。判斷蒸發(fā)器中的過熱度是否合適，可通過觀察蒸發(fā)器出口的制冷劑狀態(tài)、測量蒸發(fā)器進(jìn)出口的溫度和壓力等方法。
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