一、热力膨胀阀的核心作用
热力膨胀阀,又被称为温度调节阀,是制冷系统中的关键部件。它位于蒸发器进液口的供液管道上,主要发挥着以下三个方面的功能:
其一,节流降压。
通过膨胀阀的作用,将冷凝器中冷凝后的高温高压制冷剂降低压力,转化为低温低压的汽液混合物。这样的混合物进入蒸发器后,能够吸收外界热量,实现制冷效果。
其二,流量调节。
根据感温包或气箱头感知到的温度信号,膨胀阀能够自动调整进入蒸发器的制冷剂流量,以适应不断变化的制冷负荷需求。
其三,维持一定的过热度并预防异常情况。
膨胀阀通过调节流量,使蒸发器保持一定的过热度,有效利用蒸发器总容积。同时防止液态制冷剂进入压缩机造成液击,以及控制过热度在合理范围内,预防异常过热现象。
二、膨胀阀的压力平衡原理
P1 = P2 + F 的公式中:
P1代表气箱头内充注介质对应于温度产生的压力,作用于膜片上方;
P2代表蒸发压力(对于内平衡为阀出口压力,对外平衡为蒸发器出口压力),作用于膜片下方;
F代表弹簧力,也作用于膜片下方。
当气箱头温度降低时,P1小于P2+F,导致阀口开度减小;而温度升高时,P1大于P2+F,阀口开度则增大。还需考虑其他因素如膜片刚度、传动部件摩擦阻力以及流体对阀芯的作用力等,但在分析时暂时不考虑这些细节。
三、热力膨胀阀的结构特性
热力膨胀阀分为内平衡式和外平衡式两种结构。内平衡式适用于蒸发器管道阻力损失较小的系统,其膜片下方感受到的是蒸发器压力;而外平衡式则适用于蒸发器管道阻力损失较大的系统,其膜片下方感受到的是蒸发器出口压力。
四、热力膨胀阀的选择标准
选择合适的热力膨胀阀需考虑以下要素:
1. 确定系统使用的制冷剂种类;
2. 明确蒸发器的蒸发温度范围;
3. 制冷量需求;
4. 膨胀阀进出口的压力差;
5. 内部或外部的压力平衡方式;
6. 接管口径规格。
选配过程中,需基于R、Q0、t0、tk、液体管路及阀件阻力损失进行综合考量。
五、热力膨胀阀的安装要求
安装前需检查膨胀阀是否完好无损,特别是感温机构部分。安装位置应靠近蒸发器,并确保阀体垂直安装。安装时要注意保持感温机构内的液体始终处于感温包内。感温包应安装在蒸发器的出口水平回气管上,并远离压缩机吸气口至少1.5米。同时要确保感温包不置于有积液的管路上。
六、热力膨胀阀的调试步骤
调试时可在蒸发器出口设置温度计或利用吸气压力来校核过热度。若过热度太小(即供液量过大),应顺时针转动调节杆半圈或一圈以增大弹簧力并减小阀开度。调节过程中,螺纹转动的圈数不宜过多。通过多次调整,直至满足制冷要求。经验调节办法是:调整调节杆螺纹改变阀的开度,使蒸发器回气管外结露或结霜且刚好不发生粘手感的阴冷现象。这样开度即适宜。