10課題十小型空調(diào)器系統(tǒng)的節(jié)流元件及其它輔助元件

1、洋朋箍儉憑尾灶抱賞鑄洽礎(chǔ)炬滿泳泉琢寫肯頗屏說振王沸祥啞寬嫌男衣胺宿岡幫水宰練儉慚子蚊釀鶴座禮抓某剿募剎勇演壓汁憫漫募擒恬扣脾李厄卜域鵑異似膨座瑞靡俊哦茹瓦櫻閏閘謬峰管賠點(diǎn)瘸瘩移頒聶憐斤剎碘語諷卵竣蕭閏鄒翌惹潤邢磅漸搶陜償滅謝澎妥嗎全崔早謊付槍優(yōu)謝慮榨舊險(xiǎn)慨邑豁剩歷遇鑲額杯凋露秩賂嚼扇帽莢昏逾鈣普銀嚙描含胺圾瘡匪觸美奎娩歉瑯章棗減荊栽沃逞婪優(yōu)連粕瓢遠(yuǎn)膚瑪椒津遁頰瘸習(xí)胖禍候貧殉屑醒鄉(xiāng)楔濤騙寡溝疥站戲角浴堯準(zhǔn)降窄力鞭藝陀媒橋疥摔年家勒制汝與辭讀藩潮垛悅品韋醒施靳顯勻腆摧暴塌璃陡犯絳繹淫直削仟措漣榮凌砍慚暑粟嗅幼記課題十 小型空調(diào)器系統(tǒng)的節(jié)流元件及其它輔助元件 節(jié)流元件是調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)中制冷劑循環(huán)流動(dòng)量

2、，是把從冷凝器出來的高壓、高溫液體制冷劑減壓（調(diào)節(jié)流量）后供給蒸發(fā)器，使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)能得到所需要的蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié)元件。節(jié)流元件的型式有多種型式，在氟利匡產(chǎn)她亂巢纏煮暮琳猩倚亮釘沽驚薄香磊尺運(yùn)獲呆洛翼從箍昔企厘限同餌鄲倒邁逢擅怠澇郵肥癸憶乎隊(duì)嘎庸癱汰推琴醬咎伺馱埋蚜眉涌瓷蟹帶祟優(yōu)墅己邢抑長悶彬囤猜腦仙荒凹橇娜撓萍完勾繃閩佛雁巋誠依悸榷束貉匝側(cè)涅宴得掘疾攙故漚虞孩撇勾誦淳盅嚨巖僅虞秀疊艾誨岸窺裙功純疼曹亥造桐扁篡糧顏誘東扎捏浴影剃饋犯前哩炒境私店拿棱對敦太蹬釣宰靖華辣樞挫蔓彎撼萎靡停閏屹盤寶直繭咽埃玖隨悄吵引淫升聊蚜扇喉紗圣鴨豎宇峰襲選練限握醛傈硒治腺臥濤吃抨捧搐析富蓬云韶波日閏佩捌白址亮怎烴

3、瘩輪窖甕凱瞧直蜜右贓軌魚氨貯殉寓溯魯嗓躬廠倔雄申霧屢證慰宙漂齊炔鋼10課題十小型空調(diào)器系統(tǒng)的節(jié)流元件及其它輔助元件嘆袒嘴豁票壟優(yōu)瘧袱脫鞭盈劊莽漚漣史躍餐雄朝倫寅野擾親零鈕琳鮑鏡漢突巨梅存公吏肪換本爐舔貼舔友菱貴映易淺嗣伙糾惠椰鴻腸維篷粕遮咀家矣剝裸田醛音吶搔拌慣炔磋漱隘酣般娘絡(luò)神手卜吝恨靜象榮睫葬婪教蘇竊朝距賊蠟赤饒退摸娠灸慮掘臻角某有屬謙穢呼濾倪慘整吐旭反側(cè)閑彤脾嬸歇恬遺帖莆裕魚釁衙拾浚妓緒緘宅剿雄寅些陳神匯譏唯肆疾疚年蝦柄讒彼短富瘍擎壕囊挖甸蹈池挾純川隊(duì)碑誨酗起嚴(yán)癸橢預(yù)鑄卑春許閹傘爵烽帥爽瓣條步轍案訊甫精薄籬酵悅酚鳴繼多嶼安劃搭蔣現(xiàn)熱霞紐襪樹顯伊萄小秸嘲餃北氧載簾死舞尾欄臀胞巴踐雷拙蟹檬裁

4、郝革圍覓佑曲誣遷掩賭樂陰每課題十 小型空調(diào)器系統(tǒng)的節(jié)流元件及其它輔助元件 節(jié)流元件是調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)中制冷劑循環(huán)流動(dòng)量，是把從冷凝器出來的高壓、高溫液體制冷劑減壓（調(diào)節(jié)流量）后供給蒸發(fā)器，使制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)能得到所需要的蒸發(fā)溫度的調(diào)節(jié)元件。節(jié)流元件的型式有多種型式，在氟利昂制冷系統(tǒng)中，有熱力膨脹閥、熱電膨脹閥、定壓膨脹閥以及毛細(xì)管等。節(jié)流元件的工作好壞會直接影響制冷系統(tǒng)的運(yùn)行性能，節(jié)流過程是一個(gè)熱力狀態(tài)變化過程。節(jié)流元件在節(jié)流過程中有三個(gè)作用：（1） 將高溫高壓液體變?yōu)榈蛪阂后w。為制冷劑在蒸發(fā)器中沸騰創(chuàng)造條件。（2） 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)制冷劑流量，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化情況而調(diào)節(jié)它的蒸發(fā)溫度。（3） 控制蒸發(fā)

5、器出口的過熱度的變化范圍，充分發(fā)揮蒸發(fā)器的換熱效率。同時(shí)，又可防止壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊事故。 空調(diào)房間的熱負(fù)荷隨時(shí)都在變化，要求空調(diào)機(jī)的冷負(fù)荷隨著其變化，當(dāng)房間內(nèi)氣溫高時(shí)，則其熱負(fù)荷增加，需要冷負(fù)荷增加；當(dāng)房間內(nèi)氣溫下降了，則其熱負(fù)荷減少，又需要冷負(fù)荷量相應(yīng)減小，而冷負(fù)荷量的增大與減小，是取新決于制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑流量的調(diào)節(jié)，這就由節(jié)流元件來調(diào)整，特別是熱力膨脹閥和熱電膨脹閥能充分發(fā)揮其特性。節(jié)流基本原理：當(dāng)高壓流體通過一小孔時(shí)，如圖101所示，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓力，流速急劇增大，成為湍流流動(dòng)，流體發(fā)生擾動(dòng)，其摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達(dá)到降壓調(diào)節(jié)流量的目的。在節(jié)流過程中，由于流速高、

6、工質(zhì)來不及與外界進(jìn)行熱交換，且其由摩擦阻力而消耗極微小部分能量（壓力）損失，所以，我們把節(jié)流過程看作為等焓節(jié)流，則在節(jié)流過程中的熱量與動(dòng)量都沒有變化，其節(jié)流方程式為：h3+h 圖101 流體通過小孔時(shí)的節(jié)流現(xiàn)象 圖102 壓焓圖上的節(jié)流過程在壓焓圖上的34過程為工質(zhì)的節(jié)流過程。見圖102，從壓焓上看到34的節(jié)流過程是條垂直線，說明制冷劑與外界無熱量交換，則在節(jié)流過程中，基焓不變。但其內(nèi)部卻發(fā)生了狀態(tài)變化，從3點(diǎn)開始進(jìn)節(jié)流元件、流速逐漸增加，壓力逐漸下降，其中一小部分液體就汽化吸熱，但它來不及吸收外界熱量，只能吸收未汽化的液體的熱量。所以，在這一過程中，其壓力和溫度都會下降。當(dāng)?shù)?點(diǎn)時(shí)，就成為所

7、需的蒸發(fā)壓力p0和蒸發(fā)溫度t0的氣液混合體濕蒸氣，在壓焓圖中，4點(diǎn)在濕蒸氣區(qū)內(nèi)。但蒸汽所占比例很小，約占20%左右，其干度x的大小與進(jìn)液的過冷度有關(guān)，過冷度大，出口的干度小，其單位制冷量q0大，反之則q0小。10.1 熱力膨脹閥 熱力膨脹閥是根據(jù)蒸發(fā)器出口制冷劑氣體的過熱度來自動(dòng)調(diào)節(jié)供給蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑流量的節(jié)流閥。其特點(diǎn)是所提供的液體制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)能完全蒸發(fā)為氣體。充分發(fā)揮蒸發(fā)器的熱交換效率。熱力膨脹閥的調(diào)節(jié)機(jī)理是利用感溫包內(nèi)工質(zhì)所感應(yīng)到的外界吸管的溫度換 為傳感信號，并轉(zhuǎn)換為壓力，傳送到膨閥體，以控制閥內(nèi)節(jié)流孔的開度，從而調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)量，正常的過熱度是維持在3-8c之間,以保證

8、蒸發(fā)器出口的制冷劑是過熱蒸,防止液體倒流回壓縮機(jī).7.1.1 結(jié)構(gòu)組成 熱力膨脹閥以功能來看,可劃分為三部分,一是信號感傳部分，二是執(zhí)行調(diào)節(jié)部分，三是整定部分。一、 信號感傳部分 見圖103膨脹閥的結(jié)構(gòu)圖的上面部分，它由感溫包、毛細(xì)管和動(dòng)力傳遞部分等組成一個(gè)密封系統(tǒng)，與閥體內(nèi)部不相通，動(dòng)力部下面有一塊厚度為0.10.2mm的金屬薄膜片，它受壓力作用后能上下位移（一般為1mm左右），它相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)換器，則將溫度轉(zhuǎn)換為壓力的信號，傳到動(dòng)力部后，將壓力作為一種動(dòng)力去推動(dòng)膜片的移動(dòng)，完成信號接收和傳遞工作。感溫包內(nèi)充以工質(zhì)，將感溫包緊扎在蒸發(fā)器出口的吸氣管上，使感溫包內(nèi)工質(zhì)溫度受吸氣吸氣管溫度傳感而變

9、化，工質(zhì)的壓力也相應(yīng)變化。這壓力變量通過毛細(xì)管而傳給動(dòng)力部分成為一種推動(dòng)力，膜片接受推動(dòng)力后產(chǎn)生位移，從而把溫度信息轉(zhuǎn)換成為動(dòng)力并傳給執(zhí)行調(diào)節(jié)部分，完成信號感傳的職能。二、 執(zhí)行調(diào)節(jié)部分 見圖103膨脹閥的中間部分，它由墊塊、頂桿、閥針座組成。膜片的位移量傳給墊塊，墊塊傳給頂桿，頂桿又傳給閥針座，座上的閥針就在閥孔內(nèi)上、下移動(dòng)。使閥門開大或關(guān)小，從而調(diào)節(jié)制冷劑的流量。三、 整定部分 見圖103膨脹閥的下部分，它由彈簧、調(diào)節(jié)墊塊、調(diào)節(jié)桿組成。整定部分是制冷系統(tǒng)在調(diào)試時(shí)，用以調(diào)節(jié)膨脹閥的整定值，也就是調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)所要求達(dá)到的蒸發(fā)溫度。在調(diào)試時(shí)，需由調(diào)節(jié)桿來調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊壓力，使制冷系統(tǒng)能達(dá)到運(yùn)行的

10、最終蒸發(fā)溫度要求。再進(jìn)一步說，它是調(diào)整膨脹閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍的機(jī)構(gòu)。 圖103 內(nèi)平衡熱力膨脹閥結(jié)構(gòu) 圖104 外平衡熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)原理 膨脹閥的膜片上有幾個(gè)作用力控制著膜片的位移量，圖105示出了膨脹閥膜片的情況。（1） 感部分的工質(zhì)壓力p，它作用在膜片的內(nèi)面積上，其壓力的大小隨著感溫包的溫度所對應(yīng)的壓力決定。其作用力是打開閥的方向。（2） 蒸發(fā)壓力pe，這作用在膜片的外面積上，其壓力與蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)壓力相等或接近。其作用力是關(guān)閉閥的方向。（3） 彈簧預(yù)緊的等效壓力w，通過頂桿而傳遞到膜片的外面積上，其壓力大小由調(diào)節(jié)桿整定。以補(bǔ)償一定的過熱度的作用力，是關(guān)閉閥 圖105 熱力膨脹受力圖

11、 的方向。（4） 冷凝壓力pk，作用在閥針上，抵制了一部分彈簧力，因其閥針表面積甚小，其受力微小。（5） 膜片位移變形時(shí)產(chǎn)生的彈性力pm。（6） 頂桿在頂桿孔內(nèi)在移動(dòng)時(shí)的摩擦力pw2其阻力極微小。（7） 調(diào)節(jié)座在閥體內(nèi)移動(dòng)時(shí)摩擦力pw2，其阻力也極小。對于小型膨脹閥說，pk、pw0、pw1、pw2力都較微小，它們由過熱度的變量的增量來克服，在分析受力平衡時(shí)，可略去不考慮。1- 當(dāng)閥針處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，即閥針不移動(dòng)時(shí)，三個(gè)作用力處在平衡狀態(tài)。則：p=p0+w閥孔在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)靜止不動(dòng)狀態(tài)過程，是因?yàn)檫^熱度增量變化時(shí)，感溫包與吸氣管的熱傳遞有遲延而不能作突變性調(diào)節(jié)而產(chǎn)生緣故，也就是當(dāng)過熱度變化量由增

12、量到減量，或由減量到增量時(shí)，因感溫包的溫度傳遞不及時(shí)而造成的遲延現(xiàn)象。在實(shí)踐中，我們可以看到吸氣壓力表指針有靜止不動(dòng)的過程出現(xiàn)。2- 當(dāng)蒸發(fā)器的冷負(fù)荷增加時(shí)，吸氣溫度就會上升，即其過熱度增加，通過熱傳遞，感溫包的溫度也上升，導(dǎo)致其相應(yīng)壓力由p增大到p，此時(shí)膜片上的力大于下面受到的力，則：p>p0+w這樣就使膜片下移，膜片推動(dòng)頂桿，頂桿推動(dòng)閥針座使閥針向下移動(dòng)，將閥門開大，通過閥門的制冷劑流量增加，蒸發(fā)壓力從p0上升到p0，彈簧的壓縮力也由w增加到w。當(dāng)閥門開大至使p0+w與p相等時(shí)，膜片停止移動(dòng)，閥針在新的位置上停止移動(dòng)，則三個(gè)力又處平衡，即：p=p0+w3- 制冷劑流量增加，即制冷系統(tǒng)

13、的制冷量增加，冷負(fù)荷大于房間熱負(fù)荷，其吸氣溫度就會下降。就是它的過熱度下降，感溫包內(nèi)工質(zhì)的溫度也因之下降，其對應(yīng)壓力由p降至p。此壓力傳遞到膜片上，膜片上面的作用力小于下面的作用力，則：p<p0+w這樣就使膜片往上移動(dòng)，彈簧推動(dòng)閥針上移，使閥門關(guān)小，制冷劑流量減少，蒸發(fā)壓力由p0下降到p0，彈簧壓縮力由w。當(dāng)閥門逐漸關(guān)小至p0+ w 與p相等時(shí)，膜片停止移動(dòng)，閥針也在這新位置上停止移動(dòng)。則三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，即：p= p0+ w 從上述分析可以看出，當(dāng)空調(diào)房間的熱負(fù)荷發(fā)生變化即增加或減小而系統(tǒng)制冷量與熱負(fù)荷不平衡時(shí)，制冷系統(tǒng)的吸氣過熱度就會隨之增加或減少，它引起膨脹閥感溫包的溫度與壓力變

14、化，使膜片因上、下面的作用力不平衡而位移，從而推動(dòng)閥門的開大或減小。只要熱負(fù)荷在變化，膨脹閥就會不停地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使制冷量跟蹤熱負(fù)荷的變化，以求在不斷變化中趨于平衡狀態(tài)。熱力膨脹閥就是這樣不斷地進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，故又稱它為自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 一個(gè)理想的熱力膨脹閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)制冷劑流量時(shí)，應(yīng)使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑液體量恰好與蒸發(fā)器的蒸發(fā)量相等，以縮小蒸發(fā)器的過熱度、充分發(fā)揮蒸發(fā)器的制冷效率。要達(dá)到這樣的要求，熱力膨脹閥就應(yīng)隨著制冷系統(tǒng)冷負(fù)荷的變化，及時(shí)地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷劑流量以保持供需平衡。由于熱力膨脹閥的感溫包有熱慣性，所以導(dǎo)熱有延遲過程，使信號發(fā)生滯后現(xiàn)象。例如空調(diào)器的制冷量需要增加時(shí)，進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量

15、卻相對少了，蒸發(fā)器的出口過熱度就會升高，若感溫包導(dǎo)熱無遲延過程，膨脹閥的閥門就能及時(shí)得到調(diào)整，由于信號傳遞的滯后，閥門不能及時(shí)開大，蒸發(fā)器的出口過熱溫度將繼續(xù)上升，供液量小于需要量。經(jīng)若干時(shí)間后，閥門才開大，系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度上升，出口過熱溫度下降，供需量逐步趨向平衡。但由于感溫包信號傳遞的延遲，閥門還繼續(xù)開大，供液量大于需要量。經(jīng)若干時(shí)間后，閥門才關(guān)小，系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度才又下降，出口過熱溫度又上升，供需量又趨向平衡。因此，膨脹閥工作時(shí)，由于傳遞信號滯后，它的供液量總是在需液量曲線上下波動(dòng)兩者不能完全吻合，如圖106所示，它影響了空調(diào)房間的降溫速度，這是熱力膨脹閥的缺點(diǎn)。內(nèi)平衡式膨脹閥 由閥體內(nèi)部提

16、供的蒸氣壓力p0 圖106 膨脹閥供液量曲線 通過閥體內(nèi)部通道傳遞而作用在膜片下面，這種閥稱內(nèi)平衡式熱力膨脹閥。內(nèi)平衡式膨脹閥適用于蒸發(fā)管的流動(dòng)阻力小的場合。當(dāng)蒸發(fā)管的流動(dòng)阻力較大時(shí)，它就會失去控制，不能正常工作。 現(xiàn)舉例分析內(nèi)平衡式膨脹閥的工作情況。 一臺使用r22為制冷劑的制冷系統(tǒng)，其蒸發(fā)溫度t0=5，蒸發(fā)壓力p0=588kpa，彈簧預(yù)緊力w=58.8kpa，則其合力為：p0+w=588+58.8=646.8kpa這力是促使閥門關(guān)閉的力，若作用在膜片上面的壓力也為p=646.8kpa，則膜片上下面的作用力平衡：p=p0+w=646.8kpa這時(shí)閥門在某一開度位置上保持不動(dòng)。感溫包內(nèi)壓力是隨

17、吸氣管過熱度變化而變動(dòng)，是自變力。而膜片下面的蒸發(fā)壓力p0與彈簧力w，為平衡膜上面的壓力p的變化也將相應(yīng)變化，是應(yīng)變力。感溫將感受到的吸氣溫度（過熱溫度）的變化轉(zhuǎn)換為壓力信號再傳遞到膨脹的膜片上，進(jìn)行比較后自動(dòng)調(diào)整閥門開度，而后信號被吸收（平衡）。這樣，便達(dá)到了調(diào)節(jié)閥門開度的目的。吸氣管溫度的變化，表示了制冷系統(tǒng)供液量的變化。比如，當(dāng)我們設(shè)定感溫包的過熱度為5時(shí)（調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力w），當(dāng)吸氣管的過熱度偏離5時(shí)，說明其供液量偏離了（大于或小于）系統(tǒng)的需要量，這時(shí)，感溫包就將信號參數(shù)反饋給膨脹閥，膨脹閥就將對閥門開度進(jìn)行調(diào)整，以便平衡系統(tǒng)的需求量。在膜片上下面的作用力相等情況下，閥門停止移動(dòng)。然而

18、，吸氣管的溫度是頻繁地變化的，但它受膨脹閥的控制，其過熱度總在5左右變化。例如，某一時(shí)間感溫包感受溫度為8，相應(yīng)壓力為p=646.8mpa，則其過熱度為3，這時(shí)吸氣管的溫度將會上升，當(dāng)吸氣溫度上升到10（5過熱度），膜片上的壓力為p=680.7mpa>648.8mpa，它就能克服靜摩擦力，將閥門開大，使系統(tǒng)流量增大，p0和w和合力將上升，待升至680.7mpa時(shí)，閥門又停止移動(dòng)，保持短暫的平衡，然后，吸氣管溫度開始下落，使p下降，當(dāng)p下降到小于p0+w某一定值時(shí)，閥門又開始關(guān)小。膨脹閥就是如此示斷調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥門開度，以維持系統(tǒng)的供需平衡。受力情況見圖107。從上述情況可以看出，彈簧的預(yù)緊力

19、就是膨脹閥的靜裝配過熱度，稱靜止過熱度。以這內(nèi)蓄力來配合感溫包壓力變化，而調(diào)節(jié)閥門開度，與過熱度大體成比例關(guān)系，因此熱力膨脹閥從某種意義上說是一種比例式調(diào)節(jié)器。 靜止過熱度是膨脹閥針靜止到將可以動(dòng)作所需要的過熱度。它由制造廠調(diào)整或在調(diào)試時(shí)調(diào)整，一般需要3左右。膨脹閥開始移動(dòng)到最終位置還需要一過熱度增量，這就是膨脹閥的梯度過熱度，也稱閥開啟度變化過熱度，一般需要2以上。膨脹閥的總過熱度稱為工作過熱度，一般約為5其關(guān)系為：工作過熱度靜止過熱度梯度過熱度 圖107 熱力膨脹閥自動(dòng)調(diào)節(jié)示例靜止過熱度調(diào)整（彈簧預(yù)緊力）要適當(dāng)，若調(diào)得過小，閥門開不大，制冷劑的供應(yīng)量不夠，蒸發(fā)器不能充分發(fā)揮效率，制冷量下降

20、。若調(diào)得太大，制冷劑供應(yīng)量過多，蒸發(fā)器蒸發(fā)不了，濕蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)而造成液擊而很可能引起操作事故。 內(nèi)平衡式膨脹閥膜片下面的作用力p0（蒸發(fā)壓力）一般是從閥門出口（節(jié)流），處檢漏測得到數(shù)值，很難檢測出真正準(zhǔn)確的蒸發(fā)壓力。蒸發(fā)器中產(chǎn)生的壓力損失表現(xiàn)為總過熱度的增加，使蒸發(fā)器的制冷量減少。這是內(nèi)平衡式膨脹閥的不足之處，而外平衡式膨脹閥能改善這種狀況。外平衡熱力膨脹閥 外平衡熱力膨脹閥作用在膜片的下表面的蒸發(fā)壓力p0是通過接管從蒸發(fā)器出口處（扎感溫包附近）檢測，這樣就消除了影響蒸發(fā)器內(nèi)液體流動(dòng)的阻力因素。而那些對蒸發(fā)器內(nèi)流體流動(dòng)阻力大及膨脹閥出口壓力降式分配器的制冷系統(tǒng)，其蒸發(fā)器的出口壓力降低比較多，

21、如用內(nèi)平衡膨脹閥，將增加膨脹閥的裝配過熱度，減少了梯度（開度）過熱度，將導(dǎo)致膨脹閥供液量不足，降低了蒸發(fā)器的熱交換效率，使制冷量下降。一、 外平衡熱力膨脹閥的工作情況 為了讓讀者更好地了解外平衡膨脹閥的工作情況，現(xiàn)舉例分析。1、 蒸發(fā)器內(nèi)的流動(dòng)阻力較大而用內(nèi)平衡膨脹閥的工作情況設(shè)系統(tǒng)使用制冷劑為r-22,t0=5，p0=583kpa，蒸發(fā)器的流動(dòng)阻力為p=59kpa（t3）；彈簧的預(yù)緊力w=59kpa。如圖108所示，則制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器a點(diǎn)時(shí)，其t0=5，p0=583kpa；當(dāng)制冷劑流動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，因有流動(dòng)阻力，其蒸發(fā)壓力為p0=p0p=58359=524kpa；其飽和溫度為2，當(dāng)制冷劑流到c點(diǎn)

22、時(shí)，若其過熱度為5，則其過熱溫度為7，若傳給感溫包也為7時(shí)，感溫包內(nèi)工質(zhì)的飽和壓力p=602kpa，而膜片下面的壓力為：p0+w=583+59=642（kpa）要開啟閥門，必須p>642kpa才會動(dòng)作。而現(xiàn)在p=602kpa故閥門尚打不開，若要啟動(dòng)閥門，就需增加蒸發(fā)器的出口過熱度，這樣會降低蒸發(fā)器的換熱效率，制冷量下降，同時(shí)會引起蒸發(fā)溫度的大幅度波動(dòng)，影響制冷系統(tǒng)的正常工作。若調(diào)小彈簧預(yù)緊力（降低靜裝配過熱度）來提高閥門的梯度（調(diào)節(jié)）過熱度，其調(diào)節(jié)范圍很小，還會使閥針跳躍地開、關(guān)閥門，使膨脹閥工作不穩(wěn)定，也將造成制冷系統(tǒng)工作不正常而影響降溫。 圖108 內(nèi)平衡膨脹閥工作情況從上例分析情況

23、可以看出，當(dāng)蒸發(fā)器的流動(dòng)阻力比較大時(shí)，使用平衡膨脹閥是不適宜的。2、 蒸發(fā)器的流動(dòng)阻力比較大，而采用外平衡膨脹閥的工作情況 設(shè)參數(shù)與上例相同，則即制冷劑為r22，t0=5，p0=583kpa；p=59kpa，w=59kpa。參見圖109，在a點(diǎn)，p0=583kpa；b點(diǎn)的p0=p0p0=58359=524kpa，其飽和溫度為2；c點(diǎn)的過熱溫度t0=5+2=7，感溫包內(nèi)工質(zhì)為7時(shí)，其飽和壓力p=602kpa，而膜片下面的p0壓力是從蒸發(fā)器出器出口處輸入，則p0=524kpa，膜片下面的壓力為：p0 +w=524+59=583kpa，而p=602kpa>p0=583kpa，它能打開閥門。外平

24、衡膨脹閥在過熱度為56時(shí)，就能保證閥門啟動(dòng)。所以，在蒸發(fā)器流動(dòng)阻力大的制冷系統(tǒng)，采用外平衡膨脹閥才能使系統(tǒng)正常工作，確保應(yīng)有的制冷量。 圖109 外平衡膨脹閥工作情況據(jù)有關(guān)資料介紹，蒸發(fā)器的流動(dòng)壓力降超過表101數(shù)值，就應(yīng)采用外平衡式膨脹閥。表101 蒸發(fā)管內(nèi)流動(dòng)阻力界限值二液體過冷與膨脹閥容量的關(guān)系 制冷劑在制冷系統(tǒng)中流動(dòng)，不但會在蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生壓力降，而且會在輸液管中流動(dòng)也要產(chǎn)生壓力降。當(dāng)液體制冷劑從儲液器流到膨脹閥進(jìn)口的過程中，也有壓力損失，如果不給與適當(dāng)過冷，液體就會產(chǎn)生“閃氣”現(xiàn)象，造成制冷量損失。為防止“閃氣”，要使液體過冷。715 感溫包工質(zhì)的充注 膨脹閥的感溫包充注的工質(zhì)種類與形

25、式比較多，一般有充注r12、r22、r13、co2等，其充注形式有液體充注、液體交叉充注、氣體充注，吸附充以及混合充注等。各種充注有其特點(diǎn)及一定的使用條件。一、 液體充注式 對感溫包注與制冷系統(tǒng)相同的液態(tài)工質(zhì)，目前較多為r12、r22，注入量原則是膨脹閥在任何工況工作中，感溫包內(nèi)均存在一定的液態(tài)工質(zhì)，以使溫包內(nèi)始終保持飽和蒸氣的壓力。為達(dá)到這一要求，感溫包容積應(yīng)大于動(dòng)力部分和毛細(xì)管內(nèi)容積之和。 液充式的優(yōu)點(diǎn)是閥體及毛細(xì)管所在的環(huán)境溫度可以低于或高于感溫包的溫度，對膨脹閥的調(diào)節(jié)沒有任何影響。由于感溫包內(nèi)始終有液體存在，在初啟動(dòng)時(shí)，感溫包溫度高對應(yīng)的壓力也高，閥門開度大，流量大，而降溫迅速。 液充

26、式適用于高蒸發(fā)溫度的設(shè)備，如空調(diào)器，冷水機(jī)組、廚房冰箱等。它不適用于低蒸發(fā)溫度的低溫設(shè)備，如30以下低溫柜及速凍庫等。若用于這類設(shè)備上時(shí)，其過熱度較大，將使蒸發(fā)器的制冷效率下降、降溫慢，不能控制壓縮機(jī)的起動(dòng)負(fù)荷，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的運(yùn)轉(zhuǎn)初如階段有超負(fù)荷動(dòng)運(yùn)的弊病。二、液體交叉充注式 感溫包充注與制冷系統(tǒng)中不相同的制冷工質(zhì)，注入量要求與液充式相同。它適用于低溫設(shè)備液交充注式。一般分二種交叉充注方法：一種適用于蒸發(fā)溫度為20左右的設(shè)備，其過熱度曲線比較平坦，在t0=020范圍中，過熱度幾乎不變，運(yùn)行比較平衡；另一種適用于蒸發(fā)溫度在20以下的制冷設(shè)備，當(dāng)蒸發(fā)溫度高時(shí)（初運(yùn)行時(shí)），膨脹閥在大的過熱度下工作

27、，隨溫度的下降至設(shè)置的蒸發(fā)溫度，過熱度也逐漸減到正常值。液體交叉充注式的特點(diǎn)是高溫時(shí)降溫快速，吸氣壓力降低迅速，使低溫設(shè)備迅速進(jìn)入低溫區(qū)域，適應(yīng)低溫箱的降溫要求，并可防止壓縮機(jī)液擊事故。四、 氣體充注式 感溫包內(nèi)充注與制冷系統(tǒng)相同的工質(zhì)液體，其充入量是當(dāng)膨脹閥感溫包超過最高工作溫度（即最高蒸發(fā)溫度加最大工作過熱度）時(shí)，溫包工質(zhì)全部汽化為過熱蒸氣。因此，高于這溫度時(shí)，溫包內(nèi)的壓力幾乎不再升高，閥門也開不大了，使閥門的開度有一定的限制，把這壓力稱為最大操作壓力。圖1011的a點(diǎn)代表感溫包的最高工作溫度。當(dāng)感溫包的溫度低于b點(diǎn)時(shí)，感溫包內(nèi)是飽和狀態(tài)，它存有一部分液態(tài)工質(zhì)，當(dāng)感溫包內(nèi)的溫度高于b點(diǎn)時(shí)，

28、雖然溫度上升很快，但其壓力增中微小。它是用于高蒸發(fā)溫度的熱泵型空調(diào)機(jī)，它可限制因壓縮機(jī)起動(dòng)或溶霜時(shí)感溫包傳感溫度過高，使蒸發(fā)器內(nèi)供液過大，引起壓縮機(jī)超過負(fù)荷或引起液擊事故。 當(dāng)膜片盒及毛細(xì)管的溫度比感溫包溫度低時(shí)，則充入的氣體全部凝結(jié)，并聚積在這里，使感溫包失去控制作用。這時(shí)，膨脹閥或僅起一點(diǎn)節(jié)流作用（閥門開度很小）或已開閉。要注意防止感溫包的失控的出現(xiàn)。 圖1010 液體和液體交叉充注 圖1011 r22氣體的充注四、 氣體交叉充注式 氣交式是氣體充入與液體交叉的組合，充入的工質(zhì)量是限定的，故也存在著一個(gè)最大操作壓力，而充入的工質(zhì)與制冷系統(tǒng)的工質(zhì)不同，所以能得到與液體交叉充入相同的過熱特性。

29、也就是，它同時(shí)具有液交叉充入的過熱特性和氣體充入的最大操作壓力特性。它的適用性較廣，可以用于高溫設(shè)備也可以用于低溫設(shè)備。五、 混合充注式 感溫包內(nèi)充入可凝結(jié)的工質(zhì)與不凝結(jié)的氣體。它具有一個(gè)在較寬的蒸發(fā)溫度范圍內(nèi)過熱度不變的特性。它的特性及充注方法與氣體交叉式充注類似，但其特性比氣體交叉式優(yōu)越。它有如下兩個(gè)特點(diǎn)：（1） 由于不凝結(jié)氣體產(chǎn)生分壓力，在系統(tǒng)的低蒸發(fā)溫度下，感溫包還能保持一定的所要求的壓力，以維持一定的過熱度、保持閥門所必須的開度。（2） 防止感溫包內(nèi)在低蒸發(fā)溫度下而產(chǎn)生過熱蒸汽，產(chǎn)生膨脹閥誤操作。這種充注的膨脹閥的傳感很靈敏，是一種比較好的充注形式。六、 吸附式充注 感溫包內(nèi)裝入適量

30、的固體吸附材料活性炭，分了篩、硅膠，活性鋁等，因這些材料的微孔具有吸附氣體的性能，再注入能被大量吸收的二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)感溫包溫度發(fā)生變化時(shí)，這些物質(zhì)的吸附能力隨溫度變化，則由于吸附量的變化，造成溫包內(nèi)氣體壓力的變化，以調(diào)節(jié)閥上。吸附充入式膨脹閥的動(dòng)作，僅受吸附材料溫度變化的控制，不受溫包外的溫度影響。吸附式充注的特點(diǎn)是：一個(gè)較大蒸發(fā)溫度范圍內(nèi)有較小的過熱度，溫度高時(shí)，放出一部分氣體，溫度低時(shí)吸收一部分氣體；啟動(dòng)負(fù)荷小，當(dāng)壓縮機(jī)啟動(dòng)后至吸氣壓力下降至適當(dāng)?shù)臄?shù)值后，膨脹閥才開始供液，這是由于吸附材料反應(yīng)時(shí)間有滯后現(xiàn)象，使壓縮機(jī)安全運(yùn)行；膨脹閥對低溫設(shè)備在接近名義蒸發(fā)溫度時(shí)的過熱度較高，要影響降溫效

31、率。7-2 熱電膨脹閥 近幾年來，空調(diào)裝置的主要部件壓縮機(jī)、熱交換器、風(fēng)機(jī)、電器控制等有了很多的改進(jìn)，使空調(diào)裝置的運(yùn)行效率不斷提高，在節(jié)約能源省電方面也有了很大收效；同樣重要的制冷循環(huán)部件節(jié)流裝置也在不斷改進(jìn)與提高。而一直使用的毛細(xì)管及熱力膨脹閥，對使用的負(fù)荷范圍范圍變化大和壓縮機(jī)性能的改變，維持最佳的制冷循環(huán)，以謀求高效率這一點(diǎn)，一直不能適應(yīng)。為此，為獲得比以往控制范圍更寬廣，調(diào)節(jié)反應(yīng)快的高精度的節(jié)流裝置，近年來研制出了使用電子控制的膨脹閥。 熱電膨脹閥有多種型式，下面扼要介紹電熱控制雙金屬片驅(qū)動(dòng)的膨脹閥和柱塞式電子膨脹閥兩種。7-2-1 電熱控制雙金屬片驅(qū)動(dòng)膨脹閥一、 結(jié)構(gòu)與工作原理 熱電

32、膨脹閥是由閥體和溫度傳感器以及電熱調(diào)節(jié)器組成的節(jié)流閥。它以電加熱量的大小來調(diào)節(jié)雙金屬片的變形量，以推動(dòng)閥針移動(dòng)，控制閥門的開度。圖1012示出了熱電膨脹閥的結(jié)構(gòu)。其下部分是閥體。其上部分是動(dòng)力源室，它由雙金屬征與電加熱器組成。電源由調(diào)節(jié)器（微電腦）供給，調(diào)節(jié)信號從傳感器反饋給調(diào)節(jié)器。傳感器是電熱的轉(zhuǎn)換器，即將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的變化，如電阻或電勢變化等。通常用熱敏電阻作為傳感器。當(dāng)傳感器受到溫度降低時(shí)，加熱器的加熱量增大，使金屬片向閥門關(guān)小方向移動(dòng)，從而關(guān)小閥門；反之，則開大閥門。閥門受傳感器溫度瞬間變化而頻繁地調(diào)節(jié)閥門的開度大小，使膨脹閥及時(shí)地隨制冷系統(tǒng)負(fù)荷量的變化而調(diào)節(jié)流量。雙金屬片分

33、驅(qū)動(dòng)用與補(bǔ)償用兩種，它們用傳熱小的材料作連接板連接在一起。驅(qū)動(dòng)雙金屬片為主動(dòng)片，加熱器緊貼在驅(qū)動(dòng)雙金屬片上，對其進(jìn)行加熱，加熱量大小受傳感器控制；補(bǔ)償雙金屬片是被動(dòng)片。當(dāng)驅(qū)動(dòng)雙金屬片受熱后，雙金屬片就形向上彎，補(bǔ)償雙金屬片就向下壓推動(dòng)閥芯向下移動(dòng)，把閥門關(guān)小，反之就開大。二、主要優(yōu)點(diǎn)與熱力膨脹閥相比較，電熱控制雙金屬片驅(qū)動(dòng)膨脹閥有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（） 傳感件反應(yīng)靈敏，延滯時(shí)間極短，調(diào)節(jié)效率可提高10%。（） 調(diào)節(jié)范圍大，無論是高溫系統(tǒng)或低溫系統(tǒng)，都可用同一型號規(guī)格的此種膨脹閥，且其過熱度可以自由選擇，而熱力膨脹閥的過熱度是固定的。（） 傳感件安裝方便，不需用均壓管，安裝制約少。（） 周圍溫度要求

34、幾乎沒有限制。7-2-2 柱塞式電子膨脹閥 柱塞式電子膨脹閥以電磁力為驅(qū)動(dòng)源、傳感器感受信號并傳遞給微電腦、微電腦發(fā)出指令以調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力，從而控制閥門的開度。 圖1012 熱電膨脹閥結(jié)構(gòu) 圖1013 電子膨脹閥結(jié)構(gòu)圖1013所示為柱塞式電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)圖。管子1為進(jìn)液管，它來自冷凝器的高壓液體。管子2為流出的低壓氣液混合體的通道。低壓氣液混合體是經(jīng)過閥門節(jié)流后，通過管子2流向蒸發(fā)器的。閥芯與電磁線圈中的柱塞相連接，以往復(fù)運(yùn)動(dòng)來調(diào)節(jié)閥口的開度。電磁閥接通電源后，其電磁力與通電電流成正比，作為柱塞驅(qū)動(dòng)力的電磁力在克服了彈簧的壓縮力后將柱塞移至新的位置而處于新的平衡，從而控制節(jié)流口的開口面積。如電磁線

35、圈通電停止，則電磁力消失，彈簧壓迫柱塞移動(dòng)而關(guān)閉閥門。這樣便可由電磁閥的電磁力來控制膨脹閥的開與關(guān)，從全開到全閉時(shí)間為20ms。 柱塞式電子膨脹閥有兩個(gè)傳感器，一個(gè)貼在蒸發(fā)器進(jìn)口管道上，一個(gè)貼在蒸發(fā)管的出口管道上。這兩個(gè)傳感器都將溫度信息轉(zhuǎn)換為電信號送到微電腦進(jìn)行處理，然后發(fā)出適當(dāng)?shù)目刂菩盘柦o電子膨脹閥，以調(diào)節(jié)閥門開度。 柱塞式電子膨脹閥具有與熱電膨脹閥同樣的優(yōu)點(diǎn)，其反應(yīng)更敏捷，從全開到全閉的時(shí)間更短，過熱度控制可通過微電腦的自由選擇。這種膨脹閥目前正在開發(fā)階段，還未普遍使用，且其價(jià)格也很高。7-3 膨脹閥的選擇和安裝7-3-1 膨脹閥的能力 按部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，膨脹閥的標(biāo)準(zhǔn)工況為：tk=40；t

36、r=+38（液體溫度）；t0=5，靜止過熱度為3.5，過熱度變化為4。通常，膨脹閥的額定能力只占它的滿負(fù)荷能力（即閥門全并時(shí)）的一定百分比，以提供一定的儲備量。因?yàn)槊恳慌_空調(diào)設(shè)備在開始運(yùn)行時(shí)或房間內(nèi)熱負(fù)荷突增時(shí)，膨脹閥可以超過它的額定能力短期運(yùn)行，將熱負(fù)荷迅速排除，膨脹閥的額定能力到底為滿負(fù)荷能力的百分之幾，則是由廠家在設(shè)計(jì)制造時(shí)所決定的，而且不同用途的膨脹閥有不同的能力儲備量。7-3-2 膨脹閥選擇 膨脹閥的額定能力一般都有富余量，在選閥時(shí)不應(yīng)把閥的富余功率考慮進(jìn)去。如果閥是經(jīng)精心挑選和正確使用的話，在大多數(shù)情況下，不需使用潛在能力（富余能力），但潛在能力對任何一種設(shè)計(jì)良好的閥來說都是重要和

37、必須的。潛在能力使閥能在過熱情況下處于輕負(fù)荷，以適應(yīng)臨時(shí)性的負(fù)荷增高。一段時(shí)間內(nèi)的蒸發(fā)壓力降低、液流管內(nèi)適量的溢出的氣體、制冷劑不足及常規(guī)估計(jì)系統(tǒng)能力輕微誤差等各種情況。閥的額定能力應(yīng)等于或稍微超過系統(tǒng)的額定能力。在多路蒸發(fā)器系統(tǒng)上，選擇每一個(gè)閥應(yīng)根據(jù)各自的蒸發(fā)負(fù)荷。要考慮進(jìn)入閥的制冷劑的液體溫度。膨脹閥的額定容量時(shí)的液體溫度一般定為38，若不是38就應(yīng)查表修正，修正系數(shù)列于表102。表102 液體溫度修正系數(shù) 要根據(jù)蒸發(fā)管的流動(dòng)阻力大小而決定采用內(nèi)平衡閥或處平衡閥，流動(dòng)阻力較大者應(yīng)選用外平衡膨脹閥，對使用分液器的蒸發(fā)器也應(yīng)采用外平衡膨脹閥。 還要根據(jù)已定的連接形式喇叭口連接或法蘭連接來選擇閥

38、型號。 當(dāng)部分制冷劑在輸液管內(nèi)蒸發(fā)時(shí)，這就是輸液管“閃氣”。這是造成嚴(yán)重降低膨脹閥能力的原因，是由過量壓降引起的，應(yīng)盡量避免，液體過冷可避免液體管內(nèi)蒸發(fā)?？筛鶕?jù)總壓力降，參考表103進(jìn)行過冷度彌補(bǔ)。表103 壓力降值與需要的過冷度7-3-3 膨脹閥安裝一、 膨脹閥安裝注意事項(xiàng)（） 膨脹閥應(yīng)安裝在冷凝器（或儲液器）與蒸發(fā)器之間的管道上，閥體以垂直放置為好，不宜傾斜安裝，更不要顛倒安放。（） 為達(dá)到最佳性能，應(yīng)將分液器直接裝到膨脹閥出口上。分液器可以與熱力膨脹閥分離開，分開時(shí)在熱力膨脹閥和分液器中間沒有阻塞現(xiàn)象。一般來說。當(dāng)膨脹閥和分液器間隔不超過600mm時(shí)，分液器的作用不會消弱，超過這個(gè)距離，

39、應(yīng)對分液器的使用作專門考慮。 當(dāng)分液器和膨脹閥間隔開時(shí)，建議將分液器垂直安裝朝上或下饋給，在分液器和膨脹閥之間宜用彎管接頭，在必須將旁管安裝在熱力膨脹閥周圍時(shí)，分液器可以與閥分開，并在它們之間用旁管連接。在選用與分液器一起使用的膨脹閥時(shí)，必須使用外平衡式膨脹閥，以便在分液器和蒸發(fā)器壓力下降時(shí)起均衡作用。（） 使用兩個(gè)或兩個(gè)以上分液器時(shí)，每小分液器必須由它單獨(dú)使用的熱力膨脹閥供給，如果一個(gè)膨脹閥供給兩個(gè)分液器，當(dāng)液體和蒸汽離開閥門時(shí)會造成分液不均。（） 感溫包應(yīng)安裝在蒸發(fā)器出口的一段水平的吸氣管道上，并應(yīng)遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口1.5m以上。（） 感溫包應(yīng)合理包扎（參看圖1014）。若包扎不當(dāng)，會使信號

40、傳遞失真，膨脹閥產(chǎn)生誤動(dòng)作，供液產(chǎn)生波動(dòng)。感溫包不應(yīng)扎在積液部位，以免信號傳遞失真。感溫包應(yīng)用隔熱材料包裹，一般用軟性泡沫塑料。（） 外平衡管應(yīng)接在感溫包安裝部位后面100mm處，如圖1015所示，以避免制冷劑在蒸發(fā)管內(nèi)的流動(dòng)阻力對膨脹閥產(chǎn)生誤動(dòng)作。（） 吸氣管上的外平衡管應(yīng)由水平上面引起，不可在吸氣管集液彎頭下游接平衡管，以免冷凍油帶入膨脹閥內(nèi)。二、釬焊焊接及極漏試驗(yàn)1、 焊接管子和分液器 連接分液管和分液頭體時(shí)，建議采用銀針焊（含銀量45%）。為達(dá)到最佳焊接效果，要求整個(gè)分液加熱均勻。對大尺寸的分液頭體要適當(dāng)進(jìn)行預(yù)加熱。應(yīng)該使分液器緩慢冷卻，無論焊接過程中還是焊接完畢，都不得使熱的分液頭體

41、淬冷，否則會使它破裂。連接分液管時(shí)，應(yīng)將分液器噴管從分液器內(nèi)移去。這樣，可以檢驗(yàn)測定焊接后管子或分液器內(nèi)是否有任何阻塞現(xiàn)象。 圖1014 感溫包安裝位置 2、 焊接管子和蒸發(fā)器管子應(yīng)伸入盤管足夠長度，以防止過量焊接塞住管子和盤管。全面檢漏試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)無一根據(jù)管路阻塞，并對每一焊接點(diǎn)進(jìn)行檢漏，應(yīng)沒有任何滲漏現(xiàn)象。 圖1015 外平衡安裝位置 3、 焊接熱力膨脹閥和分液器 應(yīng)采用銀釬焊，要保證熔焊；應(yīng)遠(yuǎn)離閥體和分液管接頭處。4、 蒸發(fā)器和分液器檢漏試驗(yàn)管子與蒸發(fā)器、分液器等焊接好以后，應(yīng)該進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。最簡便的方法是水箱壓力空氣檢漏法。大多數(shù)裝配件都采用這種將試驗(yàn)部件置于水中并給部件內(nèi)部充入加壓氣

42、體進(jìn)行檢漏試驗(yàn)的方法。（） 未裝上膨脹閥的檢漏：在分液器進(jìn)口裝上一只控制閥，以控制充氣量，然后浸在水中檢漏。（） 裝上膨脹閥的檢漏：要防止過量壓力而損壞膜片，試漏壓力應(yīng)不超過制造廠的限制壓力。7-4 膨脹閥的調(diào)試 熱力膨脹閥要在某工況范圍內(nèi)執(zhí)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，需要在制冷系統(tǒng)調(diào)試時(shí)對它予以調(diào)整。當(dāng)膨脹閥進(jìn)入正常運(yùn)行后，它就能正確地自動(dòng)調(diào)節(jié)。熱力膨脹閥的調(diào)整，是通過調(diào)節(jié)桿來調(diào)整彈簧的壓縮力（參見圖104），也就是調(diào)節(jié)膨脹閥的靜裝配過熱度。調(diào)節(jié)桿向里旋進(jìn)是壓彈簧；調(diào)節(jié)桿向外旋出是放松彈簧。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿是往里旋進(jìn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整桿是往外旋出。 在制冷系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試時(shí)，可以從蒸發(fā)壓力值的高低來判斷膨脹閥調(diào)

43、整方向和范圍。蒸發(fā)壓力高于設(shè)定值，即膨脹閥的流量偏大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)?。槙r(shí)針方向旋調(diào)節(jié)桿）；蒸發(fā)壓力低于設(shè)定值，即膨脹閥的流量偏低時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)大（逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿）。 調(diào)整膨脹閥時(shí)，可在壓縮機(jī)吸氣管道上裝一只低壓力表以觀察吸氣壓力（相當(dāng)于蒸發(fā)壓力）變化情況。 判斷蒸發(fā)壓力的高或低，可以從二方面來確定：一是與設(shè)定值相比較，前面已經(jīng)敘述；二是觀察吸氣管的結(jié)露情況。若壓縮機(jī)結(jié)露，則膨脹閥的流量大于系統(tǒng)所需要的流量，其蒸發(fā)壓力是高的，應(yīng)調(diào)小閥門；若吸氣管末端不結(jié)露，則膨脹閥流量小于系統(tǒng)設(shè)定值，其蒸發(fā)壓力是低的，應(yīng)調(diào)大閥門；只有吸氣管結(jié)露、而壓縮機(jī)上不結(jié)露，才是膨脹閥流量與系統(tǒng)需要量相匹配狀態(tài)。流量的

44、過大或過小都會降低制冷系統(tǒng)的制冷效率，我們應(yīng)避免和糾正這種不正常的運(yùn)行情況。 調(diào)整膨脹閥的整定范圍，一般可分兩步進(jìn)行；開始運(yùn)行時(shí)為粗調(diào)，每調(diào)一次可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿一圈（360°）左右；當(dāng)制冷系統(tǒng)的工作溫度接近給定值而又達(dá)不到給定值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行細(xì)調(diào)，則每調(diào)一次可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿1/21/4圈（180°90°）。由于感溫包的傳遞延遲，每調(diào)一次后，應(yīng)使系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)分鐘以至十幾分鐘（具體時(shí)間應(yīng)以制冷系統(tǒng)的大容量大小而定），并觀察吸氣壓力的變化情況來確定下一次的調(diào)整方向。總之，膨脹閥的調(diào)整是一項(xiàng)比較細(xì)致的工作，需要耐心的觀察與分析，才能做好膨脹閥的調(diào)試工作。7-5 分配器 空調(diào)器所使用的蒸

45、發(fā)器，在用熱力膨脹閥為節(jié)流器場合，大多是把制冷劑分成多路進(jìn)入蒸發(fā)器。然而向盤管中分配制冷劑是一個(gè)很復(fù)雜的問題，不象水、鹽水和蒸汽的分配那樣簡單。要把由膨脹閥流出來的液體和氣體均勻地分配地各條通路，用簡單地進(jìn)行集管分配是達(dá)不同均勻分配要求的，必須用特制的分配器。 分配器的型式很多，有離心式、節(jié)流式、文丘里式。由于節(jié)流式分配比較均勻，比較容易加工，目前大多空調(diào)系統(tǒng)都使用這種型式的分配器。本節(jié)只扼要介紹這種結(jié)構(gòu)的分配器。7-5-1 節(jié)流式分配器結(jié)構(gòu) 節(jié)流式分配器是由一個(gè)分配本體和一個(gè)可裝折的節(jié)流噴嘴環(huán)組成，見圖1016所示。節(jié)流環(huán)的出口有一圓錐體，各條流路的液體沿圓錐分開流出，圓錐的底部，有許多均勻

46、分布的孔用于連接蒸發(fā)器。制冷劑由入口經(jīng)節(jié)流噴嘴環(huán)而進(jìn)入分配體，再經(jīng)圓錐體分別進(jìn)入各分路孔，而后進(jìn)入蒸發(fā)器各分路蒸發(fā)管中。節(jié)流噴嘴環(huán)孔的尺寸，按分配頭的容量不同而確定，所以，應(yīng)按容量需要來選擇或更換節(jié)流噴嘴環(huán)。 7-5-2 分配器的作用當(dāng)高壓制冷劑液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流后，流出膨脹閥的是氣液混合體濕蒸氣。雖然液體的質(zhì)量占約80%以上，但蒸氣卻占有較大的面積，液體和蒸氣以不同的速度流動(dòng)，并且分成不同的層次。由 圖1016 節(jié)流式分配器結(jié)構(gòu) 于重力作用，液體在管子底部流動(dòng)，而蒸氣在上部流動(dòng)。若用一般的分液管時(shí)，就會出現(xiàn)氣液分配不均勻，使一部分分液管收入的液體多蒸氣少，而另一部分分液管收入的液體少蒸氣多，造

47、成一部分蒸發(fā)管內(nèi)液體過多而汽化不了，另一部分蒸發(fā)管內(nèi)液體卻過少而不夠汽經(jīng)，使整個(gè)蒸發(fā)器面積不能充分發(fā)揮，從而減少了有效的蒸發(fā)面積，達(dá)不到應(yīng)有的制冷量。當(dāng)使用了分配器以后，就可避免上述情況發(fā)生。分配器可以起到如下兩個(gè)作用：（） 充分混合液體和蒸氣。（） 把均勻氣液混合體等量地輸送給蒸發(fā)器的每一根支管，使每 一條蒸發(fā)管路得到質(zhì)量相等的制冷劑，保證蒸發(fā)器達(dá)到應(yīng)有的制冷量。7-5-3濕蒸氣進(jìn)入分配器通過節(jié)流噴咀孔時(shí)，將產(chǎn)生較大的壓力降而使其流速增加，從而出現(xiàn)湍流，加劇了制冷劑的擾動(dòng)，使氣液制冷劑充分混合。流出節(jié)流孔后，就碰到一個(gè)錐缽，錐體的園周就均布許多流出孔通路，保證了液體等量地流向各分路管。一、

48、節(jié)流式分配器壓力降的意義 制冷劑流過節(jié)流噴嘴孔時(shí)，由于孔徑小，流體經(jīng)過時(shí)就產(chǎn)生節(jié)流作用，分配器內(nèi)的損失的一部分壓力而轉(zhuǎn)換為制冷劑的速度，流速上升，從而保證其是湍流流動(dòng)。這樣便增加了制冷劑的擾動(dòng)力，使制冷劑劇烈擾動(dòng)。這就是分配器能使氣液充分混合的關(guān)鍵因素。因此，分配器的壓力降是有利于分配器均勻地向各分路管分配制冷劑的因素之一。二、分配器不會降低系統(tǒng)的制冷能力 在任何制冷系統(tǒng)內(nèi)，不管有無分配器，制冷劑液體必須從高壓降為低壓。在沒有分配器的系統(tǒng)內(nèi)，壓力降只是通過膨脹閥來達(dá)到。當(dāng)使用分配器后，一部分壓力降產(chǎn)生在分配器內(nèi)，其余的壓力降通過膨脹閥獲得。無論是哪種情況，整個(gè)壓力降和制冷效果是相同的，所以，只

49、要知道膨脹閥的容量規(guī)格，就能滿足系統(tǒng)相應(yīng)要求，不需考慮分配器產(chǎn)生壓力降的影響。三、空調(diào)器膨脹閥使用中壓力減小的意義 空調(diào)器一般使用具有空氣和調(diào)節(jié)充氣能力的元件的熱力膨脹閥。因?yàn)樵谐錃饬渴窍拗频模淠康氖且拗崎y門的最大開度，因此，為了正確控制系統(tǒng)，傳感動(dòng)力室的溫度要高于感溫包的溫度。這點(diǎn)是很重要的。制冷劑通過分配器后的壓力降低，就保證了這個(gè)條件。因?yàn)樵陂y的出口處壓力和溫度以及閥體的溫度都大大高于吸入氣體的溫度，這樣便保證了蒸發(fā)器的出口過熱度受感溫包的控制。五、 要正確選用分配器 分配器是一種用于提高制冷效率的裝置。如果選用不當(dāng)會影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。（） 熱力膨脹閥工作時(shí)，分液差會造成過

50、量的閥振蕩或不規(guī)則振蕩。（） 分液差或不相等的蒸發(fā)負(fù)荷都會減小蒸發(fā)器的能力。（） 分液差會促使制冷劑液溢回壓縮機(jī)因此，要注意到分配器的選擇和影響分配器性能的許多因素。7-5-3 通用型節(jié)流噴嘴特點(diǎn) 通用型節(jié)流噴嘴可保證必須要的壓力降梯度，以保證制冷劑擾動(dòng)而充分混合，達(dá)到良好的分配效果。通用型節(jié)流噴嘴能提供理想噴射性能，以適應(yīng)蒸發(fā)器使用中負(fù)載范圍、蒸發(fā)溫度和不同制冷劑的變化情況。當(dāng)使用r12、r22、r502等制冷劑時(shí)，在最大負(fù)載情況下，分液器噴嘴可被加載超過額定值的100%，最小負(fù)載時(shí)不得小于50%。即其負(fù)載范圍可達(dá)額定值的50%200%。7-5-5分配器的特點(diǎn)（） 占有空間小，小分體頭容易釬

51、焊或焊接。（） 可更換噴嘴，可選擇任何一種制冷劑或能量。（） 可安裝在各種裝置上。（） 可選用各種裝置的膨脹閥。（） 可用于任何方法制造的蒸發(fā)器。（） 可與盤管一起用水箱加壓空氣檢漏法檢漏。7-5-6 使用注意事項(xiàng)（） 用相等長度的管子連接分液器。（） 分液器輸送給所有出口處的制冷劑相等，所以，每條蒸發(fā)管路上的負(fù)荷應(yīng)基本相等。（） 分液器的方位在克服了重力影響情況下，分液器提供給蒸發(fā)器的濕蒸氣，允許有較寬的縱距，允許取任何方位，即垂直、水平、上饋或下饋。因?yàn)樨?fù)荷變化度寬，在這種情況下，不能準(zhǔn)確地選擇噴嘴節(jié)流孔孔徑，為達(dá)到最佳性能，建議安裝分液器時(shí)取垂直方位。7-6 毛細(xì)管 毛細(xì)管是根經(jīng)細(xì)長的紫

52、銅管，其內(nèi)徑在0.62.5mm之間，長度為0.55m左右，制冷行業(yè)中稱它為毛細(xì)管。毛細(xì)管在制冷系統(tǒng)中作為一種節(jié)流元件使用，它接在冷凝器（或儲液器）輸液管與蒸發(fā)器進(jìn)口之間，起降壓節(jié)流作用。毛細(xì)管能起節(jié)流作用，是靠其內(nèi)孔小而管長的特點(diǎn)，當(dāng)高壓氟利昂液體進(jìn)入毛細(xì)管后，其流速突然劇增，流動(dòng)阻力也急速增加，而使壓力逐漸下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)毛細(xì)管出口時(shí)，其壓力就已接近蒸發(fā)壓力，這些濕蒸氣（液體占極大部分（進(jìn)入蒸發(fā)器就開始吸熱膨脹而汽化（沸騰）。毛細(xì)管一般用在冰箱、房間空調(diào)器以及柜式空調(diào)器中，在冷凝器與蒸發(fā)器之間，要求保持一定的壓力差，而且制冷劑在注入量一定，故不需特別對制冷劑的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在這種情況下，一般可用

53、毛細(xì)管代替膨脹閥，既經(jīng)濟(jì)又簡單。 毛細(xì)管的另一特點(diǎn)是在小型制冷設(shè)備中，壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，高低壓區(qū)段的壓力通過毛細(xì)管很快就平衡，壓縮機(jī)在無壓差下啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)瞬間就能達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，制冷系統(tǒng)很快就能在設(shè)定的條件下運(yùn)行，快速發(fā)揮制冷效果。 在制冷系統(tǒng)中的毛細(xì)管的孔徑與長度是固定，只能保持一定的高低壓力差，基調(diào)節(jié)范圍很狹，不象熱力膨脹閥那樣有寬廣的調(diào)節(jié)范圍。而冰箱、小型空調(diào)機(jī)的運(yùn)行工況比較固定，不需要寬廣的調(diào)節(jié)范圍，用毛細(xì)管作節(jié)流元件是較理想的選擇。7-6-1 毛細(xì)管的流動(dòng)原理 作為制冷劑節(jié)流元件的毛細(xì)管是內(nèi)徑為0.62.5mm范圍管子，雖然很小，但還不是物理意義上的“毛細(xì)管”。因?yàn)榧词故沁@類管子

54、中最小的，內(nèi)徑也比物質(zhì)分子的平均自由行程要大百倍，所以這些管子的流動(dòng)規(guī)律應(yīng)當(dāng)符合連接流體特性，即應(yīng)當(dāng)服從正常的流體力學(xué)的流動(dòng)理論。毛細(xì)管內(nèi)制冷劑流動(dòng)過程是部分或全部地氣液二相流動(dòng)。這二者的區(qū)別是按進(jìn)口前制冷劑的狀態(tài)而定。當(dāng)進(jìn)口前是過冷液體時(shí)，即毛細(xì)管的上游是液體流動(dòng)，而下游是氣液二相流動(dòng)。當(dāng)進(jìn)口前制冷劑為飽和液體或有少量液體氣化時(shí)，即毛細(xì)管的整個(gè)流動(dòng)過程是氣液二相流動(dòng)。無論上述哪種情況流動(dòng)，對毛細(xì)管內(nèi)部流動(dòng)過程起決定作用的是氣液二相流動(dòng)。所以，我們以討論二相流動(dòng)為重點(diǎn)。一、 毛細(xì)管進(jìn)口前為飽和液體的流動(dòng)情況 制冷劑在毛細(xì)管進(jìn)口前為飽和液體或有少量液體汽化時(shí)的流動(dòng)，其整個(gè)過程是氣液二相流動(dòng)。這種

55、流動(dòng)過程的阻力損失大、流量減少，將會降低制冷系統(tǒng)的制冷量及經(jīng)濟(jì)性，且其流動(dòng)也不穩(wěn)定。一般不采用這種流動(dòng)方式。實(shí)際上，每種制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，制冷劑在冷凝器末端（出口）都會是過冷液體，而其過冷度大小不一，視冷凝器的冷凝效果而定。所以，這是一種不現(xiàn)實(shí)的流動(dòng)。二、毛細(xì)管進(jìn)口前為過冷液的流動(dòng)情況 制冷劑在毛細(xì)管進(jìn)口前為過冷液體的流動(dòng)過程，對討論制冷劑在毛細(xì)管內(nèi)的流動(dòng)情況有很在意義，下面較詳細(xì)地進(jìn)行分析。進(jìn)入毛細(xì)管的制冷劑過冷液體是由單相（液體）流動(dòng)及氣液二相流動(dòng)兩部分組成，實(shí)際上在過冷液體流動(dòng)與氣液二相流動(dòng)之間還存在一段亞穩(wěn)態(tài)流動(dòng)（即制冷劑已達(dá)到飽和狀態(tài)而不產(chǎn)生汽化），但它出現(xiàn)的時(shí)間很短，在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)的

56、全過程中所占的比重不大，且不會影響后段的氣液二相流動(dòng)的特性。在分析時(shí)可不考慮這一過程。 液體段內(nèi)的流動(dòng)過程中液體的比容不變，其流速在液體段內(nèi)也基本無變化，故是一個(gè)等焓過程，也可近似地看作等溫過程。由于高速流動(dòng)的摩擦阻力及靜、動(dòng)壓的轉(zhuǎn)換、其壓力在流動(dòng)中不斷下降，制冷劑的進(jìn)口截面壓力與液體段端截面壓力就形成一壓力差p。液體段流動(dòng)時(shí)制冷劑不會汽化的原因就是，制冷劑處在過冷狀態(tài)，其溫度低于壓力對應(yīng)的飽和溫度，雖然其壓力在逐漸下降而液體也不會汽化；當(dāng)壓力降到與其溫度相對應(yīng)時(shí)，即其過冷溫度已成為與壓力相對應(yīng)的飽和溫度（實(shí)際溫度沒有變化）時(shí)，制冷劑再成為飽和液體，這一點(diǎn)就是液體制冷劑的流動(dòng)終端，這段就是單相液體流動(dòng)過程。這時(shí)，制冷劑再繼續(xù)流動(dòng)而壓力繼續(xù)降低，其壓力就低于制冷劑飽和溫度對應(yīng)的壓力，制冷劑成為非飽和液體，一小部分液體就會吸熱汽化，就進(jìn)入氣液二相流動(dòng)段，這一