热力膨胀阀详细资料

热力膨胀阀

产品简介：

地球热力膨胀阀是专为制冷应用而设计。适用于冷库、冷柜、冰淇淋机、制冷机及运输冷却装置等多种制冷设备。主要分为TER(E)、TCL(E)、TI(E)三大系列。

热力膨胀阀用于调节器蒸发器中的液体制冷剂的供给量。

供给量是通过制冷剂的过热度进行控制的，因此，这种阀特别适用于干式蒸发器中制冷剂液体的供给,因为在干式蒸发器出口处的制冷剂过热度同蒸发器的负荷成比例关系.

特点

●蒸发温度范围大:-60℃～+50℃,可适用于冻结、冷藏和空气调节装置。

●可互换的流口组件：更易于库存/便于容量匹配/更好的维修服务

●用于R22时，名义制冷量从0.5～1890KW(0.15～540TP)

●可提供MOP(最大操作压力)限制功能保护压缩电机,防止由于过高的蒸发压力导致其损

坏

●防腐、防锈的不锈钢动力头

●可以选择的温包特定用途充注方式

技术数据

命名：TER （E） 5 H W

阀系列外平衡阀流口号制冷剂代号充注代号

内平衡（无）F-R12

命名： TI （E） S H W

阀系列外平衡接头形式制冷剂代号充注代号

内平衡（无）M:R134a

H:R22

S=R404a/R507

N:R407C

TI系列可换芯式膨胀阀选型表

TCL （E） 8 H W

系列名称外平衡公称制冷剂代号充注代号

内平衡（无）制冷量F：R12

H：R22

R：R502

感温包的充注.

充注形式：???

???

?吸附充注交叉充注：不同工质

气体充注液体充注 充注工质 ???不同于系统相同于系统 同种液体充注：要求温包内始终有液体存在，即保证膜片上方压力始终为保和压力。 过热度控制示意图.

特点:

交叉充注特点： 0t 不同，但 n t ? n 才不变。

气体充注: 同种工质， 但限量。当 0t 低于规定值时，温包内有液体存在，工作与液体充注相同。但当0t 超过时，温包内全部汽化，压力几乎不再随温度变化，因此阀的开度不变。

安装知识

热力膨胀阀借助于保持蒸发器出口处制冷剂蒸气过热状态不变来控制进入直接膨胀式蒸发器的液态制冷剂流量。过热度是制冷剂蒸汽温度与其饱和温度之差。为了测量热力膨胀

阀所控制的过热度，需先测量出温包的实际温度与温包所在位置处吸汽压力相对应的饱和温度之差。热力膨胀阀通过控制过热度，可使液态制冷剂几乎充满整个蒸发器，而不回流到压缩机内。热力膨胀阀能使制冷剂流量调节到在蒸发器中进行蒸发的能力，使它成为一种理想的，并在大多数制冷和空调系统中使用的膨胀元件。

平衡方法

蒸发器压力传到膨胀阀膜片底面，有两种方法，如果阀是内平衡式的，则阀出口处的蒸发器压力通过阀体内部通道或顶杆周围的间隙传给膜片。如果是外平衡式的，则利用顶杆周围的填料或紧配合的顶杆将阀膜片的底面同阀出口压力隔开。这时蒸发器压力便通过一根把靠近蒸发器出口的吸汽管与阀的外部接口连在一起的管子传达到膜片，外部接口则与一条通往阀膜片底面的通道相接。

内平衡热力膨胀阀只限于单回路蒸发器盘管，其压力降不超过相当于饱和温度变化⊿20F（⊿1.1℃）的值。

外平衡热力膨胀阀不受蒸发器压力降的影响，包括多回路蒸发器盘管所用的制冷剂分配器的压力降，外平衡热力膨胀阀可用于所有制冷用途。它只需要连接一根外平衡管道，并且没有内平衡热力膨胀阀存在的使用上的缺点。

在采用外平衡热力膨胀阀时，阀的外平衡接头应该与蒸发器出口相连，而不能用帽盖堵住。

温包充注

热力膨胀阀的温包用一段毛细管将压力传给膜片的上部，温包充剂就是热力膨胀阀温包中的物质，它反映吸汽管路的温度，并产生温包压力，温包充注设计成使热力膨胀阀在规定的蒸发温度范围内的合适的过热度下工作。

温包充注的推广值和关于温包充注的进一步讨论，请参阅本公司的内部资料。

热力膨胀阀用途

热力膨胀阀的性能受一系列因素的影响，针对某些因素，提出了如下的一般性建议：

阀的尺寸----通常，热力膨胀阀的尺寸应尽可能靠近系统的最大设计热负荷状态。如果系统要长期在低负荷状态工作，而且允许全负荷状态过热度比通常的过热度略高些，则阀的设计制冷量可以选得比全负荷状态低10%。

分配器尺寸——如果系统的能量减少是通过分配器将制冷剂均匀分配给蒸发器各盘管的功能来实现的，则分配器的尺寸的正确选择就格外重要。如果分配器不能在所有负荷状态实施其功能，可以设想热力膨胀阀不能正常工作。

过热度调整——热力膨胀阀的过热度应设定为全负荷状态所能允许的最高可能过热度，过热度设得高，可以防止低负荷状态时热力膨胀阀出现缓慢的振荡。空调系统的过热度可以设定得高些，此时制冷剂和回风的温差加大，使热力膨胀阀可在较高的过热度下工作，并不会造成盘管能量的明显损失。

吸汽管路的分布——公认的吸汽管路布置的方法，包括温包的推广位置和捕截器的应用，请向本公司安装专业人员咨询，如果系统设计者和制造者试验并证实了其它管路布置的

方法，则在安装和维修类系统时应予采用。

温包位置——热力膨胀阀的温包应位于靠近蒸发器出口的吸汽管路的水平段，在采用外平衡阀时，应位于平衡接头的上游，关于温包位置和安装的附加资料，请参见产品包装合内的详细介绍。

过冷度——制冷剂液态温度及其饱和温度之差被定义为过冷度。为了防止因液管中的压力损失而在液管中形成蒸汽，制冷剂液体必须有足够的过冷度，液管中有蒸汽，即使量很少，也会显著减少阀的制冷量，尽管有些液管的压力损失较大，但仍有几种防止液管中形成蒸汽的方法，这些方法本公司的专业安装人员有一定的经验，液管中的压力损失是摩擦和静压损失造成的，通过正确选择液管及电磁阀和过滤干燥器等配件的尺寸，可以使摩擦损失减至最小。

热力膨胀阀中制冷剂液体的温度和压力降——进入热力膨胀阀的制冷剂液体温度和热力膨胀阀的压力降，会影响热力膨胀阀的制冷量，关于热力膨胀阀的制冷量的确定，本公司是基于样本中的各系列阀的技术参数明确定值标明的.

热力膨胀阀的平衡口——限制热力膨胀阀在部分负荷下工作的因素之一，是在系统正常工作时热力膨胀阀的压力降因管道的变化而变化，随着热力膨胀阀阀口面积与膜片有效面积之比的增大以及随着阀口压力降变化的增大，这种对热力膨胀阀工作的影响也会增大，为了抵消这一影响，本公司已将阀的平衡口设计的优点推广到了某些型号的阀上。

选择程序

在选择热力膨胀阀时，应采用下列程序：

一、确定阀的压力降——从冷凝压力减去蒸发压力所得的差值。再从这一差值

减去所有其它压力损失便得到阀的净压力降。不过应考虑下列所有可能的压力降源：

（1）流过包括冷凝器和蒸发器在内的制冷剂管路时的摩擦损失，（2）流过电磁阀和

过虑干燥器之类液管配件时的压力降，（3）液管垂直提升（下降）所导致的静压力

降（升）值，和（4）流过制冷剂分配器时的压力降（若采用分配器的话）。

二、确定进入阀的制冷剂的温度，

三、从各系列阀的制冷量参照表选择阀——根据设计蒸发温度和可得到的阀的

压力降来选择阀，如果可能，阀的制冷量应等于或略大于系统的设计额定值。对于

多个蒸发器的系统，则应根据每一个蒸发器的制冷量来选择每一只阀。

四、确定是否需要外平衡管——阀出口和温包所在部位之间的压力降，将确定

是否需要外平衡管。

五、选择阀体——根据所要求的连接型式选择阀体型式。

六、选择合适温包充注方式。

选型举例

第一步：确定压力降——由冷凝压力减去蒸发压力（对应的冷凝温度和蒸发温度）,即：13.9bar（+36℃）-3.6bar（-10℃）=10.3bar

为了确定它的实际压力降，还要考虑液体管路上的压降设为0.1bar,过滤器、视镜、手动阀、管路弯头等的压降设为0.2bar,各在直立液体管路的压降设为0.7bar,(注:因为有高度差是6米,通过以下表可查),再有液体分配器压降设为0.5bar,分布器中压降也设为0.5bar.

经过阀的总压力降为10.3-(0.1+0.2+0.7+0.5+0.5)=8.3bar

第二步：根椐蒸发温度-10℃和总压降8.3bar,查下表与按内插法计算得：

阀的功率为9.5+[(8.3-8)/(10-8)]*(10.1-9.5)=9.6KW

考虑蒸发器有分路,需用分液器,压降比较大,故选用外平衡.

表中制冷量是基于阀前过冷度为4K

实际上阀的制冷量比表中给定的数值高约20%

所以以上例举的阀应选用地球牌TIE-HW型阀芯为004号.

过热度调定

什么是过热度呢？如何调整和计算呢？见如下图解。

测量膨胀阀过热度，调整膨胀阀开启度。步骤如下：

停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内，准备读出蒸发器回气的温度T1。将压力表与压缩机低压阀的三通相连（HIROSS40UA等没有低压阀的空调，则将压力表与蒸发器上的接头相连），准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2。

开机，让压缩机运行15分钟以上，进入正常运行状态，使系统压力和温度达到一恒定值。现场测得高压压力为18Kg/cm2，高压开关始终处于闭合运行状态，故对系统影响不大，不用作特别处理。

读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差。注意，必须同时读出这两个读数，因为膨胀阀是一个机械结构，它的动作会同时引起T1和T2的改变。

膨胀阀过热度应在5-8℃之间，如果不是，则进行调整。

具体调整步骤：

1) 拆下膨胀阀的防护盖；

2) 转动调整螺杆2—4圈；（专业空调的膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式，散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮，调节的圈数比较多，一般可以调2~4圈；压杆式可调圈数比较少，每次调1/4圈；O65空调的膨胀阀采用散型齿轮式）

3) 等10分钟后，从新测量过热度，是否在正常范围，不是的话，重复上述操作。调节过程必须小心仔细。（如果膨胀阀油堵严重，应用无水乙醇进行清洗，再从重新装上；失去调节功能的膨胀阀应更换；更换时，注意安装位置和做好保温）

过热度 = 蒸发器出口温度T1 —蒸发器出口压力所对应的温度T2

R22制冷剂：蒸发器出口压力所对应的温度T2列表如下

热力膨胀阀合理维护

热力膨胀阀工作状况的好坏，直接决定机房专用空调的运行状况。从增大空调制冷量、节约能源的角度出发，结合热力膨胀阀的工作原理，阐述定期维热力膨胀阀的必要性,并提出要对热力膨胀阀进行检查和调整的具体方法。

1 概述

热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之一。它实现从冷凝压力至蒸发压力的压降，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的运行性能。但是在实际工作中，热力膨胀阀的运行情况往往被忽视，使热力膨胀阀成为空调维护中的一个死角。而定期检查和调整热力膨胀阀，对空调的运行寿命，节约能源，降低运行成本，却有着重要的意义。

2 热力膨胀阀的工作过程分析

2.1 热力膨胀阀工作原理

热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在机房专用空调中，一般采用外平衡式热力膨胀阀。目前所使用的风冷式机房专用空调，热力膨胀阀的结构如图1所示：热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。如图1，该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。在压力腔上部的膜片仅有Pb存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt和蒸发压力P0，三者处于平衡时有Pb=Pt+Po 。当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，Pb增大，Pb>Pt+Po，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加。反之，热力膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。因此，机房专用空调是由热力膨胀阀通过控制过热度实现制冷系统的自我调整。

2.2确定正确的过热度

要保证热力膨胀阀工作在最佳匹配点，就必须保证热力膨胀阀有合适的过热度。热力膨胀阀的过热度由静装配过热度与有效过热度组成。图2显示了机房专用空调热力膨胀阀的典型静态性能曲线，它的静态特性指出了其容量和蒸发器出口气态制冷剂过热度的关系。使阀门开始开启所需要的过热度称为开启过热度（A点），又叫静装配过热度，一般的静装配过热度约为3℃。从热力膨胀阀开始开启至额定开度所需要的过热度增量（即线段AB），称为热力膨胀阀的有效过热度或可变过热度。其数值的大小与弹簧的刚度及阀芯的行程有关，一般有效过热度约为2~5℃，通常把热力膨胀阀的静装配过热度与有效过热度之和称为工作过热度，即平时所说的过热度。因此，我们只有保证过热度在合适的范围内，制冷系统才能达到最大冷量，又不会引起湿冲程。机房专用空调过热度都要求在5~8℃之间。如果发现过热度不在该范围内，就要进行调整。

3 检查调整热力膨胀阀的必要性

机房专用空调刚投入运行，热力膨胀阀是不用调整，但是在空调连续使用几年后，由于阀针的磨损、系统有杂质、阀孔部分有堵塞及弹簧弹力减弱等原因，影响了热力膨胀阀的开启度，使得热力膨胀阀偏离了它的工作点，表现为热力膨胀阀开启度偏小或过大。

热力膨胀阀开启度太小的话，就会造成供液不足，使得没有足够的氟利昂在蒸发器内蒸

发，制冷剂在蒸发管内流动的途中就已经蒸发完了，在这以后的一段，蒸发器管中没有液体制冷剂可供蒸发，只有蒸汽被过热。因此，相当一部分的蒸发器未能充分发挥其效能，造成制冷量不足，降低了空调的制冷效果。机房专用空调的压缩机大多采用蒸发器回来的蒸汽来冷却压缩机，如果热力膨胀阀开启不够，就造成蒸汽过热度过大，对压缩机冷却作用减小，压缩机的排气温度会增高，润滑油变稀，润滑质量降低，压缩机的工作环境恶化，会严重影响压缩机的工作寿命。另外由于机房温度降不下来，又增加了压缩机的开启台数,增加了耗电量。

与此相反，如果热力膨胀阀开启过大，即热力膨胀阀向蒸发器的供液量大于蒸发器负荷，会造成部分制冷剂来不及在蒸发器内蒸发，同气态制冷剂一起进入压缩机，引起湿冲程，甚至冲缸事故，损坏压缩机。；同时，热力膨胀阀开启过大，使蒸发温度升高，制冷量下降，压缩机功耗增加，增加了耗电量。因此，有必要定期检查调整热力膨胀阀，尽量让热力膨胀阀工作在最佳匹配点。

4 热力膨胀阀的调整过程

4.1 热力膨胀阀调整前的检查

在调整热力膨胀阀之前，必须确认空调制冷异常是由于热力膨胀阀偏离最佳工作点引起的，而不是因为氟利昂少、干燥过滤器堵塞、滤网、风机、皮带等其他原因所引起的。同时，必须保证感温包采样信号的正确性，机房专用空调的感温包必须水平安装在回气管的下侧方45度的位置，绝对不可安装在管道的正下方，以防管子底部积油等因素影响感温包正确感温。更不能安装在立管上。检查冷凝器风机控制方式，尽量采用调速控制，以保证冷凝压力恒定。

4.2 热力膨胀阀调整时注意事项

热力膨胀阀的调整工作，必须在制冷装置正常运行状态下进行。由于蒸发器表面无法放置测温计，可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力，查表得到近似蒸发温度。用测温计测出回气管的温度，与蒸发温度对比来校核过热度。调整中，如果感到过热度太小，则可把调节螺杆按顺时针方向转动（即增大弹簧力，减小热力膨胀阀开启度），使流量减小；反之，若感到过热度太大，即供液不足，则可把调节螺杆朝相反方向（逆时针）转动，使流量增大。由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性，形成信号传递滞后，运行基本稳定后方可进行下一次调整。因此整个调整过程必须耐心细致，调节螺杆转动的圈

数一次不宜过多过快（直杆式热力膨胀阀的调节螺杆转动一圈，过热度变化大概改变1~2℃）。

4.3 热力膨胀阀具体的调整步骤

4.3.1热力膨胀阀过热度的测量

过热度如图3所示测量，步骤如下：

1)停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处（对应感温包位置）的保温层内。将压力表与压缩机低压阀的三通相连。

2)开机，让压缩机运行15分钟以上，进入稳定运行状态，使压力指示和温度显示达到一稳定值。

3)读出数字温度表温度T1与压力表测得压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差T1- T2。注意，必须同时读出这两个读数。

热力膨胀阀过热度应在5~8℃之间，如果不是，则进行适当的调整。

4.3.2具体调整步骤

1) 拆下热力膨胀阀的防护盖；

2) 转动调整螺杆2~4圈；（机房专用空调的热力膨胀阀一般采用压杆式和散型齿轮式，散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮，调节的圈数比较多，一般可以调2~4圈；压杆式可调圈数比较少，每次调1/4圈；TLC热力膨胀阀采用散型齿轮式）

3) 等系统运行稳定，重新读数，计算过热度，是否在正常范围。不是的话，重复2）、3）操作，直至符合要求。调节过程必须小心仔细。（如果热力膨胀阀油堵严重，拆下后用无水乙醇进行清洗，再重新装上；失去调节功能的热力膨胀阀应更换；安装热力膨胀阀需注意感温包安装位置和做好保温工作）

另外，在实际中，采用如上仪表检查热力膨胀阀工作情况，往往要浪费大量的时间，因此，可采用目检与仪表检查相结合的方法，即先用眼睛观察压缩机回气管的结露情况，发现异常后，再用仪表检查。这样，可以节约大量的时间，而且完全可以达到检查目的。

5.热力膨胀阀维护周期

热力膨胀阀偏离工作点的情况通常发生在使用寿命的中后期，因此，决定对热力膨胀阀

的检查调整重点放在空调寿命的中后期上，下面是根据实际统计确立的热力膨胀阀检查周期。

热力膨胀阀检查调整周期

7.结束语

定期检查调整热力膨胀阀虽然有些麻烦，但对提高空调的制冷效果、延长空调使用寿命、节约能源以及保证机房安全具有重要的现实意义。