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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：網友 | 2017-05-17

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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：　　1）　節(jié)流做用：高溫高壓的液態(tài)制冷劑經過膨脹閥的節(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：進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑，經過蒸發(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，可能進入壓縮機產生液擊；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型兩種結構型式。　　1）　內平衡式膨脹閥結構和工作原理：感溫包內充注制冷劑，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。如果空調負荷增加，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，推動閥桿使膨脹閥開度增大，進入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加，制冷量增大；如果空調負荷減小，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?！　?）　外平衡式膨脹閥結構和工作原理：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。　　3）　H型膨脹閥 H型熱力膨脹閥有四個接口與制冷系統(tǒng)連接，其中兩個接口與普通熱力膨脹閥相同，一個連接儲液干燥器，一個連接蒸發(fā)器進口；另外兩個接口，一個連接蒸發(fā)器出口，一個連接壓縮機進口。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、毛細管和外平衡接管，提高了調節(jié)靈敏度，結構緊湊，抗振可靠。熱力膨脹閥廣泛應用于中央空調冷水機組。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。根據熱力膨脹閥結構上的不同，分為內平衡式和外平衡式兩種?？紤]到制冷劑流經蒸發(fā)器產生一定的壓力損失，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應的蒸發(fā)溫度降超過2~3℃，應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上。工作時，彈性金屬膜片上部受感溫包內工質的壓力P3作用，下面受蒸發(fā)器出口壓力P1與彈簧力P2的作用。膜片在三個力的作用下，向上或向下鼓起,從而使閥孔關下或開大，用以調節(jié)蒸發(fā)器的供液量。當進入蒸發(fā)器的液量小于蒸發(fā)器熱負荷的需要時，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。反之當供液量大于蒸發(fā)器熱負荷的需要時，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，使膜片向上鼓出，彈簧伸長，頂桿上移并使閥孔關小，對蒸發(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緊力有關，有效過熱度與彈簧的強度及閥針的行程有關。膨脹閥的彈簧是按標準工況設計的，機組在標準工況下，機組滿負荷或變負荷運行均維持較高的COP值。但在大壓差工況下，蒸發(fā)壓力降低，蒸發(fā)器負荷需求的液量減少，但實際情況相反，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)器負荷需求的液量增多，但實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；在變負荷下亦如此。因此熱力膨脹閥在變工況下供液量的調節(jié)方面需進一步改進: 回答者：網友

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