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(guò)熱度狀態(tài)，從而提升制冷系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。
一、開(kāi)合原理
熱力膨脹閥的開(kāi)合取決于三個(gè)基本壓力：
F1（溫包壓力）：作用于膜片上表面，位于閥門(mén)開(kāi)啟方向。溫包安裝在吸氣管路上，當(dāng)吸氣管路溫度變化時(shí)，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(shí)，膜片向上移動(dòng)，推動(dòng)閥門(mén)使其有開(kāi)啟趨勢(shì)。
F2（蒸發(fā)壓力）：作用于閥門(mén)關(guān)閉方向。蒸發(fā)壓力是蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)時(shí)的壓力，它會(huì)阻礙閥門(mén)的開(kāi)啟。
F3（彈簧壓力）：同樣作用于膜片底面，位于閥門(mén)關(guān)閉方向。彈簧用于設(shè)置過(guò)熱度，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力可以改變閥門(mén)的開(kāi)啟程度。
當(dāng)調(diào)節(jié)熱力膨脹閥時(shí)，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(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)合控制。
二、過(guò)熱度
定義：過(guò)熱度是指蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸汽的實(shí)際溫度與對(duì)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(cè)量得到。測(cè)量單位：開(kāi)爾文（K）。
作用：過(guò)熱度用作通過(guò)膨脹閥來(lái)調(diào)節(jié)液體充注的信號(hào)。例如，當(dāng)過(guò)熱度過(guò)高時(shí)，說(shuō)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(shí)膨脹閥會(huì)自動(dòng)增大開(kāi)度，增加制冷劑的流量；反之，當(dāng)過(guò)熱度過(guò)低時(shí)，壓縮機(jī)可能吸入濕蒸汽，造成液擊，膨脹閥會(huì)減小開(kāi)度，減少制冷劑的流量。
三、過(guò)冷度
定義：過(guò)冷度是指冷凝器出口處制冷劑液體的實(shí)際溫度與對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度之差。測(cè)量單位：開(kāi)爾文（K）。
作用：制冷劑的過(guò)冷度對(duì)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(huì)降低膨脹閥的容量，從而減少對(duì)蒸發(fā)器的液體供應(yīng)。過(guò)冷度可通過(guò)在冷凝器出口設(shè)置過(guò)冷器或利用冷凝器內(nèi)的自然過(guò)冷來(lái)實(shí)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，4 - 5K的過(guò)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(guò)某一值，在熱力膨脹閥上所做的一種專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。MOP設(shè)定點(diǎn)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(lái)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(shí)候，內(nèi)部的介質(zhì)液體會(huì)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(guò)毛細(xì)管作用在膜片上，引起閥口開(kāi)度的變化，調(diào)節(jié)冷媒的流量，最終控制過(guò)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(shí)候，壓縮機(jī)吸氣管路溫度很高，
達(dá)到某一設(shè)定點(diǎn)時(shí)，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(shí)，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(kāi)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(diǎn)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(guò)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(shí)，進(jìn)出口方向不能接反，且應(yīng)避免劇烈振動(dòng)和碰撞。
溫包最好安裝在水平吸氣管上，方位應(yīng)是時(shí)鐘1 - 4點(diǎn)之間所對(duì)應(yīng)的位置，位置取決于管路的外徑。[本文來(lái)源公眾號(hào):制冷百科]這是因?yàn)樵摲轿荒芨玫胤从澄鼩夤軆?nèi)制冷劑的真實(shí)溫度，避免因管路底部積液或頂部溫度異常而影響測(cè)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(mǎn)足大多數(shù)應(yīng)用的要求，出廠靜止過(guò)熱度一般設(shè)定為4℃。
調(diào)整方法：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿（關(guān)?。y的靜止過(guò)熱度增加；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿（開(kāi)大），閥的靜止過(guò)熱度減小。一般地說(shuō)，調(diào)節(jié)桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，靜止過(guò)熱度變化1 - 2℃。
如果蒸發(fā)器中的過(guò)熱度過(guò)高，原因可能是液體制冷劑供應(yīng)不足，可逐步逆時(shí)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(shí)間讓系統(tǒng)穩(wěn)定，觀察過(guò)熱度變化情況，直至觀察到波動(dòng)，以降低過(guò)熱度。調(diào)整時(shí)應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，避免過(guò)度調(diào)整導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。判斷蒸發(fā)器中的過(guò)熱度是否合適，可通過(guò)觀察蒸發(fā)器出口的制冷劑狀態(tài)、測(cè)量蒸發(fā)器進(jìn)出口的溫度和壓力等方法。
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