膨胀阀原理及其应用
热气旁通阀及其应用
热气旁通阀功能
在很多机组中都会用到一种叫热气旁通的方式，其方法是通过一个可调整的控制阀将压缩气的排气旁通到系统的低压侧，使得系统的能力能与负荷相适应。对于活塞式压缩机来说，热气旁通比用压缩机卸载的调节的能力更广。
基本上系统为保持最低吸气压力，必须通过旁通的方式将变压制冷剂旁通到低压侧。通过使用不同的热气通阀，可以保持低压侧的压力。
热气旁通阀通常有如下几种类型：
1.无平衡口的旁通阀（如图1）
2.
3.有平衡口的旁通阀（如图2）
4.有导阀驱动的旁通阀（如图3）
热气旁通阀的应用
1.热气旁通到压缩机的进气管。
图4是最常见的热气旁通系统。在这种系统中，热气通过旁通阀直接导入压缩机的回气管。虽然压缩机曲轴箱压力保持阀FA5与热气旁通阀FA8外形类类似，
但两者实际上差别很大，热气旁通阀属于顺气流控制。
导阀驱动式的旁通阀的主阀上有一个调节杆，使
得阀可以取消平衡口设计。通过调节杆可以方便地调
节旁通的流量，导阀通常可以导动操作；可作为测试
及紧急时用。热气旁通阀应用在系统中有多种方式，
取决于阀的出口在系统中的位置。气流混合的方式有多种，最常见的是将热气流动的方向与回气的流动方向相反。
2.热气旁通到蒸发器入口
热气旁通的另一种方式是将热气旁通到蒸发
器的入口，通常位于膨胀阀与分配之间（见图6、
7），这样做有明显的好处。人为增加蒸发器的负荷
可以使膨胀阀作出反应，从而不需要液喷射阀。蒸
发器作为一个缓冲使得混合效果良好，这种应用基
本要必须采用文丘利分配头（不能用孔板式分配
器）。
如果蒸发器高度位于压缩机的下面，推荐采
用这种方式，可以防止在低负载时回气流速低而
产生的回油陷井，将热气旁通到蒸发器入口使得
回油良好。尽管这种方式有很多好处，但这种方
式很少用在多换热系统或蒸发器离压缩机很远的
系统中。换热器设计必须考虑液体流动由上向下，
防止聚集太多的制冷剂而突然对曲轴造成冲击。
旁通到回气管中的汽液分离器也是可以的，
但必须充分了解汽液分离器的结构及充分的测
试。
3.电磁阀
推荐在热气旁通阀前装一个电磁阀，可以在
控制上做到自动控制。应用FA8导阀型通阀可以
不需要磁阀，因为导阀可以由电磁阀来控制。
喷液膨胀阀的应用
当热气直接通到回气管时，必须保证回气的
过热度不能太大。因此有必要考虑添加一个喷液
热力膨胀阀，防止过度过大伤害压缩机。标准的
热力膨胀阀不能作为喷液用，因为其过热度调节
围不会超过12℃。只能使用喷液膨胀阀来满足压
缩机这种需求。
ALAO有这种喷液膨胀阀，有A、B、C、D种
型号，可调过热度的围（见表4、5）在表中已给
出。
喷液膨胀阀可以是平衡形式，但如果分配器
等存在较大压降，则必须采用外平衡管。
为了获得更好混合效果，可以将热气旁通阀
的出口与喷液膨胀阀混合管形成“牛头”形，再将混合管与回气管形成45°见图7、8。
对于小于或等于7/8”的回气管，可以采用“T”三通取代45°角连接，对于直径大于2-5/8”回气管，混合管也可采取与回气管垂直方式。
特殊应用
在一些系统中，蒸发器出口装有蒸发压力保持阀，如果装有热气旁通阀，推荐将旁通阀的外平衡管连在蒸发压力保持阀的出口，这样利于保持蒸发压力稳定（见图11）。
可以通过气动来实现对旁通阀的控制，控制的信号可以是：出水或出风温度、进水或进风温度、温度、
压力等等。
膨胀阀原理及其应用
热力膨胀阀的原理
热力膨胀阀是一种比较精确的节流装置，用来调节流入蒸发器制冷剂的流量，其动作的幅度与离开蒸发器的制冷剂温度和压力有关。由于膨胀阀能较好地控制回气过热度，因此可以有效地防止压缩机的液击。
如图1，膨胀阀的动作与三个力有关：
①感温包的传递的压力P1；
②蒸发器的压力P2；
③过热度设定弹簧的弹力P3；
由图中可以看出，当力平衡时
P1=P2+P3
当离开蒸发器的制冷剂热度增大，感温包的气体升温，使得
P1＞P2+P3，这样将推致力阀开向下移动，阀的开度加大，更多的制
冷剂将流入蒸发器，离开蒸发器的过热度将减小，再影响感温包的
压力，直至最好整个系统平衡。
膨胀阀的静态过热度
热力膨胀阀出厂时工厂会对阀的过热度进行一个设定，这个设定的过热度称之为静态过热度。实际运行时膨胀阀的过热度会大于静态过热度，一般为2~4℃。这部分过热度称之为附加过热度。例如膨胀阀出厂时静态过热度3.5℃，实际上的过热度5.5~7.8℃。膨胀阀出厂时静态过热度一般为3~6℃。
当使用不可调的热力膨胀阀时，必须确保正确的过热度。可以用可调的膨胀阀在实验室测好以后，再交给膨胀阀生产厂家转换成不可调的膨胀阀。
外平衡管
如果通过蒸发器阻力过大，就必须考虑用外平衡管的膨胀阀。一般来说阻力不要超过1.7℃，对于低温制冷的阻力要求更小。举一个例子就能很好说明有无外平衡管对膨胀阀的影响。如图4，系统使用平衡式。
膨胀阀，蒸发器的阻力为69kPa(10Psi)，这样C点的压力为
4.07bar(59Psig)；A点的压力为4.76bar(69Psig)。弹簧设定的过热度
5.6℃（10°F）或者弹簧力为75.9kPa(16Psig)，所以在膜片上的平衡力
为85 Psig（16+69）。这个力对应的饱和温度为10℃。很明显如果阀要
平C点温度必须是10℃（50°F），但59 Psig对应的饱和温度是0.6℃（33°
F），因此必须有9.3℃(5-33)的过热度，为了增加过热度从5.6℃(10°F)
增加到9.3（17°F），必须使用更多的蒸发器面积。
如果采用外平衡管，将平衡管连接到蒸发器出口或压缩机回气管靠
近感温包处，就可以避免上述问题。
可以看到，使用外平衡管可以将过热度由17°减到11°F。当蒸发器
的阻力损失超过上述推荐值，或者系统中存在分配器，则必须使用外平衡式膨胀阀。
外平衡管的连接位置
外平衡管的连接口必须位于最大压降点之后，一般来说将连接管接在蒸发器的出口位置（见图5、6）。当平衡管接在水平管上时，记住保持平衡管的接口位于水平管的顶部，避免油积存在平衡管中。当蒸发器的阴力小于前面所提到数值，可以将外平衡管连接到蒸发器的中部。特别是在蒸发器出口装有蒸发压力调节阀的系统，
这样做可以使得热力膨胀阀控制比较平衡。不管是什么情况，外平衡管尽量靠近蒸发器侧。
在多蒸发器系统中，膨胀阀的外平衡管接口位置不要受其他阀的影响。千万不要将所有的外平衡管连接在一起，过热度的调整。
膨胀阀的功能就是保持回气过热度。良好的热度控制是判断膨胀阀是否适合主要参数。因此必须精确记录平衡管口的压力及感温包处的温度，其他间接的方法都不太可靠。
将测得过热度与希望得到的过热度进行比较，参照膨胀阀生产厂家调节指南进行调整。
膨胀阀选型要考虑的因素
要对膨胀阀选型，下述设计因素必须考虑：最大蒸发器负荷；蒸发温度；最大和最小的冷凝温度和制冷剂。任何时候，膨胀阀的选型按实际工况进行而不要按膨胀阀的标称冷量进行，同时必须考虑下述因素。
1．压降
用最大和最小的冷凝压力，减去蒸发压力，得到一个压降围。同时也必须考虑管道，分配器等的阻力，特别是分配器的阻力，必须仔细检查。
2．仔细考虑进入阀体的最大和最小的液体温度，选择合适的修正系数。
M、O、P
M、O、P是指最大最作压力，当吸气压力到达伤害系统的情况下，有M、Q、P的膨胀阀可以关闭，压缩机有机会将回气压力减少，防止伤害压缩机。
有M、O、P功能的膨胀阀的感温包常是气体充注，（“g”充注），但必须注意，M、O、P充注的感温包易受环境影响。`
感温包的充注
膨胀阀的充注一般可分为：液体充注；气体充注；液体交叉充注；气体交叉充注；吸附式充注等。
液体充注
通常感温包使用与系统相同的制冷剂，膨胀阀感温包在生产时充入完全的液态的制冷剂，感温包在运行时一直处于饱和温度状态，液体充注有优点，也有缺点，启动时过热度很小或没有；蒸发温度低时过热增大；启动以后的吸气压力下降很慢等。
液体交叉充注
液体交叉充注是指感温包的液体制冷剂与系统所用的制冷剂不同，所以感温包制冷剂的压力与温度对应曲线会与系统制冷剂的压力与温度曲线交叉。
液体交叉充注的好处是：
?启动时吸气压力下降平稳。
?受外界环境影响小。
?对吸气管温度变化反应不会过于敏捷。
?特殊应用情况下过热可以定做。
气体和气体交叉充注
由于气体可以变成液体,因此用气体充注可以更变操作特性。在一些预先决定的温度，感温包的气体将变得过热，限制了其作用力的增加，这种情况称为MOP。
任何一种 MOP 温度点取决于感温包的充注和安装位置，所有的气体充注受环境的影响较大。
热力膨胀阀的应用
通常为更好的使用效果，膨胀阀安装位置要便于维护及调整，对于装有压损较大的分配器的系统；膨胀阀尽可能靠近分配器（见图8）
对于气体充注的膨胀阀，必须保证阀体的温度大于感温包的温度，否
则须在阀体加上加热丝，感温包的毛细管不要碰到比感温包感温处的温度
更低的管路。
感温包安装位置
既然蒸发器的表现很大程度依赖于膨胀阀的控制，因此必须仔细考虑
感温包的充注安装位置，通常感温包平行地安放在蒸发器出品管上。
在安装感温包前，仔细地清理回气管，如果回气管采用的是钢管，在
清理完后必须刷上银灰粉漆，对于小于7/8”的管，感温包必须安装在4
点或8点位置（见图9）。
为防止受外界空气影响，在安装好
感温包好后必须防水保温材料将感温包
保温好。
感温套管
对于一些大的回气管（2-1/8”或
更大），可以使用感温套管（见图10），
避免将感温包放置在回气管弯头低部，
因为弯头处容易聚集油和制冷剂，会使
感温包的动作不稳定，过热度将波动很大。
要保证感温包与套管接触良好，如果需要焊接；一定要将感温包拿走。
膨胀阀的“波动”
膨胀阀的“波动”是指蒸发器的供液量过大或过小，直接影响回气过
热度及压力。调整吸气器的布置或
调整感温包的位置及感温包的充注都可以消除或减小这种“波动”。
控制得比较好的膨胀阀可以做到动态平衡较好，对于蒸发器的制
冷剂的流量变化敏感，防止控制时太大惯性存在。膨胀阀控制经验表
明膨胀阀的“波动”受低负荷影响较大，因为在阀关小，作用在膜片
上的力比较难平衡。
平衡阀口
在一般膨胀阀中，当通过阀口的压降发生变化时，很容易造成“不
平衡”现象，这种“不平衡”易造成压缩机液态或过热，所以新的膨
胀阀都采用“平衡阀口”的设计，见图12。
停机平衡孔
在很多情况下，系统停机时希望能尽快平衡系统高/低压侧的压力，这时候就需要在膨胀阀部有一个平衡孔。见图14。平衡孔的大小测试确定，添加了平衡孔可能会影响阀的大小选型。
膨胀阀的焊接及调整
当采用焊接形式的膨胀阀时，记住将感温包移开，同时将阀体冷却。对于可拆卸式的膨胀阀，在焊接前将阀体不需要焊接的部分拆除（见图15、16）。调整膨胀阀的过热度很简单，
把调节杆向“松”的方向转动，则减
小过热度，反之则增加过热度。每转1
圈大概调整过热度1.5~2℃，但最多调
动不能超过10圈。对“W-MOP”；“G”
和“GS”充注的阀，调整过热度将改
变其MOP值。过热度增加，MOP值将减
小，反之则反。
使用膨胀阀常见现象及其解决方法
1．低吸气压力，高过热度
一、因是膨胀阀限制了制冷剂流量。
可能原因
a、大的高度差，过小的液管或过低的冷凝温度。通过阀压降大小。
b、液管中有气泡，有可能是充注量不够造成的。如果在液管中没有视液镜，可在膨胀阀处听到吹口哨的声音。
c、外平衡管堵住。
d、在阀座中结冰或有水份，这可以关机时回气压力迅速增大多判断。
e、阀口太小。
f、过热度设定过大。
g、气体充注的感温包失去控制，可能因为毛细管或阀体的温度比感温包低。解决方法
a、增加高压，如果液管太小，则增大其直径。
b、找到有气泡的原因，可以用下述方法：
1）增加充注量；
2）清洗过滤器，换干焊过滤器芯；
3）确定管直径是否合适；
4）增大高压或减小液体温度。
d、在液管增加干燥过滤器。
二、除膨胀阀外其他地方的阻力
可能原因
a、过滤器阻塞或太小。
b、电磁阀不正常工作或太小。
c、贮液器的角阀太小或没完全打开，排气
阀或回气阀阻塞式没有完全打开。
d、液管太小或回气管太小。
2．低回气压力……低过热度
可能原因
a．蒸发器的分配太差，造成短回路；
b．压缩过大或空气流动不合理；
c．蒸发器太小；
d．蒸发器中积存过多油；
3．高吸气压力……高过热度
可能原因
a．过大的蒸发器，或过小压缩机，或蒸发器负荷过大；
b．压缩机排气阀泄漏。
4．高吸气压力……低过热度
可能原因
a．阀的过热度设度过小；
b．过大膨胀阀并且液管中有气泡存在；
c．阀杆或座被腐蚀，异物卡住，造成回液；d．膜片破裂；
e．外平衡管被堵住；
f．阀在开启位置处被冰卡住。
5．吸气压力波动
可能原因
a．过热度设置不正确；
b．回气管回油弯影响，或感温包放置位置不当；c．蒸发器分本不合理或与负荷不平衡；
d．冷凝水阀的影响（水冷式）；
e．外平衡管阻塞或太小。
6．排气压力波动
可能原因
a．冷凝水阀的影响；
b．充注量不够，通常伴随有回气压力波动；c．冷凝水供应波动；
d．冷凝风扇工作不正常；
e．在低温制冷情况下，排气压力控制阀波动。7．高排气压力
可能原因
解决方法
a．确定过滤器大小是不合适。
解决方法
a．将感温包固定好，并且清洁放置感温包的管路；
d．确保回气管回油顺畅或安装油分离器。
解决方法
解决方法
c．修理膨胀阀，并且安装干燥过滤器。
解决方法
b．将感温包放置比较合理的地方，见图17、18、19、20。
解决方法
解决方法
a．冷凝器或储液罐太小；
b．冷凝器风量或水量太小；c．过充；
d．冷凝器脏。
冷凝压力控制阀及其应用
对于一些长年运行的风冷冷凝器或需要在低温环境下运行的冷凝器，需要用到冷凝压力控制阀来保持冷嘲热讽凝压力，使系统统正常工作。其作用：
1.保持冷凝液体过冷度和防止产生闪发。
2.保证膨胀阀入口有足够的压力。
3.保证有热气除霜或热气旁通的系统正常操作。
4.对于热回收系统来说，用来保持足够的温度。
冷嘲热讽凝压力控制阀有三个接口，通过排气压力进行控制。在膜片的充注包保持有一定的压力，在高温度情况下旁通气体由B端口进入，作用于膜片产生向上的力，推动密封垫，密封于上座，从而阻止旁通气体由B流C（见
图1）。
当环境温度降低时，冷凝压力会降低，这
时候随着排气压力下降，密封垫将向下移动，
将有部分热气直接旁通进储液罐，在冷凝器出
口产生一个相对较高的冷凝压力。其间接的高
焊是减小冷凝器的面积，从而达到保持高冷凝
压力的目的。图2列出了这种阀一个典型应用，
阀的最常见设定值是35~36℃冷凝温度对应的
压力值。
所有的冷凝压力控制阀应用时，都必须添
加一个储液罐，储液罐必须足够可能容纳下整
个系统的充注量。
系统的充注量由以下几个部分组成：
A．在高温环境状态下，系统运行需要的制冷剂。
B．在最低环境温度下，希望维持某个压力而添加的制冷剂，一般等于整个冷凝器充满液体时的充注量。
注意：如果实际温度低于设计工况，必须添加更多的制冷剂，一般经验值是系统总的充注量不要超过贮液罐容量的75%。
1．应用冷凝压力控制阀一定要添加贮液罐，并
且贮液罐容量不能太小，否则有可能伤害系统。
2．必须与热力膨胀阀同时使用。
通常冷凝压力控制阀应用于用温度控制的
系统。系统在停机期间，尽量防止制冷剂迁移到
冷凝器中，如果系统在停机期间不存在降压过程
（压缩机继续短时间运行），制冷剂会通过某些
种类的压缩机由低压管流向冷凝器。用曲轴加热
器可以防止制冷剂积存在压缩仙，但不能防止制
冷剂迁移。如果系统充注合理，上述迁移是可以
容忍的。
在某些特定情况，贮液罐处于温度较高的环
境中，则必须在阀或贮液罐之间添加一个单向
阀，用来防止停机时，贮液罐的压力等于冷凝器的压力。这样能确保系统启动会存在一个压差。
注意：使用冷凝压力控制阀时，不要同时使用风速调节装置，由于风速调节装置引起压
力开关可能会导致膨胀阀紊乱和缩短膨胀阀的寿命。
Alco HP系统冷凝压力控制阀的标称冷量是基于37℃液体和4.4℃蒸发温度极压降来决定。为了得到其他工况下的冷量，乘以表2所给出的系数。
注意：选择阀时不要让阀口B和C之间的压降超过5Psi或通过冷凝器的压降不要超过20Psi。
在一般工况下，冷凝器提供的过冷度足够克服流过冷凝压力控制阀的压阴而不致于闪发。如果确实过冷度不够，建议再平行地安装冷凝压力控制阀，但一定不能让两个阀的大小不一致。从冷凝器到贮液罐液管中制冷剂的流过控制在150fl/min。
确定系统要添加的充注量可以这样来计算：
在最低温状态下冷凝器是完全充满液体，因此计算出整个冷凝器容积便可以得到要添加的充注量，见表3。
常见现象及排除（在低温情况下）
现象可能原因解决方法
运行期间冷凝压力低a.阀不能关紧C端口
①在“C”端口有异常物卡住
②充注包泄漏
③充注量不够
b.举世的充注错误
c.贮液罐紧露在更低的环境中
b.更换
c.贮液罐保温
.
换热器选型程序操作说明
公司现有三套有关换热器选型程序，分别是CONDCOIL 、EVAPCOIL 、REFRIGPIP 。CONCOIL 是用来计算冷凝器选型或校核，EVAPCOIL 是用来计算蒸发器选型或校核，REFRIGPIP 用来计算铜管的阻力。下面举例说明： 1．冷凝器的选型和校核 选型界面如图
以MAC030CR 为例，该机型冷凝器参数为 , FPI 表示每英吋铝翅片数，1TH 表示1英吋。从参数 可以看出冷
凝器为2排，平均长度为1183.5。
MAC030C 的风量为3700m 3
/h ，等于3700/1.7=2100CFM; 高度等于26x25.4=660.4; 目标制冷量为7500W/0.293=25500Btu/h ；将上述参数输入，就可以选出换热器的其余参数：2ROWX12FPI ，同时也可得到换热器的风阻力、迎面风速、压力损失等参数。 通过调节冷凝温度，可以看到换热器结果变化。
如果已知换热器的外形尺寸及风量，可以通过CONDCOIL 较核。
选型
风量 换热器展开长度 换热器高度 目标制冷量 设定的冷凝温度 铜管及翅片的类型，只有光
管与波纹片有效
环境温度（干球） 选型结果
1ROWx12FPIx26THx1149 1ROWx12FPIx26THx1218 较核 换热器的需要的热量 换热器的实际换热量 AC STD 001-A
注意：Total Heat Rejection=Designed capacity+Power Input，因此最好仔细查阅压缩机
样本，将相应的参数输入。
从上述界面可以看出，将换热器的有关参数输入后，可以得到Selected coil capacity，
如果此值大于Total Heat Rejection，说明换热器可以满足设计需求。
2蒸发器的选型及校核
蒸发器选型软件EVAPCOIL界面与CONDCOIL类似。
双击选择这栏，再点击Print
就可以将选型结果打印出来
设计的制冷量
蒸发温度，一般可以选
4~5℃
以CC30CR为例，要求的制冷量为7500W，设计风量为1200M3/H，外形尺寸14THx780FL。
将这些参数输入，点击Calculate，就可以得到上述结果。
值得说明的是对于热泵来说，必须双向校核一下，也就是说，除校核制冷时换热器的大小，还必须校核制热时换热器的情况。例如：上述AC30CR指热换热器面积是否足够呢？
注意做蒸发器时风量会有所
减少，一般X 0.75, 看换热器
的排数.
将制热量减除压缩机的输入功
率
蒸发温度，不要低于-2℃，否
则有可能在标准工况下结
霜。
将已知的参数输入，看Actual Coil Capacity 是否大于Design Capacity，大于则满足需求。注意校核时Refrigerant Temp 至关重要，一定要保证不能太低，否则有可能在标准制热工况时有可能会导致换热器结霜，不符合国标要求。
3管阻力计算RfrigPip
管阻力计算其实对系统来说至关重要，要取得较高的COP或EER，必须尽可能减小除换热器外的连接管阻力，特别是回气管的阻力损失将导致冷量的损失及压缩机输入功率的增加。
冷凝及蒸发温度F
各种接头清单
直管清单
将直管长度和各种弯头、三通、变径及阀门等个数加入清单，按Calculate，可以得到如下报表：
电子膨胀阀的工作原理及控制
电子膨胀阀的工作原理及控制 电子膨胀阀——吸气过热度控制吸气过热度控制系统由电子膨 胀阀、压力传感器、温度传感器、控制器组成，工作时，压力传感器将蒸发器出口压力 P1、温度传感器将压缩机吸气过热度传给控制器，控制器将信号处理后，随后输出指令作用于电子膨胀主阀的步进电机，将阀开到需要的位置。以保持蒸发器需要的供液量。电子膨胀阀的步进电机是根据蒸发器出口压力 P1变化、压缩机吸气过热度变化实时输出变化的动力，这个实时输出变化的动力能及时克服各种工况和各种负荷情况下主膨胀阀变化的弹簧力，使阀的开度满足蒸发器供液量的需求，进而蒸发器的供液量能实时与蒸发负荷相匹配，即电子膨胀阀可通过控制器人为设定，有效的控制过热度。另外，电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，开闭特性和速度均可人为设定电子膨胀阀可在10--100的范围内进行精确调节，且调节范围可根据不同产品的特性进行设定。选用电子膨胀阀——吸气过热度控制，机组无论在标准工况下、变工况、满负荷、变负荷运行维持较高的 COP 值水平。电子膨胀阀——吸气过热度控制制冷系统原理图电子膨胀阀——液位控制液位控制系统由电子膨胀阀、液位传感器、液位控制器组成。当蒸发器内的液面上下变化时，蒸发器内的液位传感器将液位变动的比例关系用4-20mA 信号传给液位控制器液位控制器将信号处理后，随后输出指令作用于电子膨胀主阀的步进电机，使其开度增大、减小，以保持制冷剂液位在限定的范围内。电子膨胀阀的步进电机是根据制冷剂液位变化
实时输出变化的动力，这个实时输出变化的动力能及时克服各种工况和各种负荷情况下主膨胀阀变化的弹簧力，使阀的开度满足蒸发器供液量的需求，进而蒸发器的供液量能实时与蒸发负荷相匹配，即电子膨胀阀可通过控制器人为设定，有效的控制蒸发液位。选用电子膨胀阀——液位控制，机组无论在标准工况下、变工况、满负荷、变负荷运行均维持较高的 COP 值水平。电子膨胀阀——液位控制一般应用在吸气过热度低于2℃的制冷装置，而电子膨胀阀——吸气过热度一般应用在吸气过热度5℃左右的制冷装置，因此前者比后者更能有效的利用蒸发面积，提高蒸发负荷，获取更高的 COP 值。
膨胀阀的工作原理.doc
膨胀阀的结构和工作原理 1 热力膨胀阀的作用： 热力膨胀阀安装在蒸发器入口 ,常称为膨胀阀 ,主要作用有两个： 1）节流做用：高温高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后 ,成为低温低压的雾状的液压制冷剂 ,为制冷剂的蒸发创造条件； 2）控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂 ,经过蒸发器后 ,制冷剂由液态蒸发为气态 ,吸收热量 ,降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量 ,保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂 ,若流量过大 ,出口含有液态制冷剂 ,可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小 ,提前蒸发完毕 ,造成制冷不足； 2 热力膨胀阀的种类： 热力膨胀阀按照平衡方式不同 ,分内平衡式和外平衡式；外平衡式热力膨胀阀分F型和H型两种结构型式。 1）内平衡式膨胀阀结构和工作原理： 内平衡式F型热力膨胀阀结构图。感温包内充注制冷剂 ,放置在蒸发器出口管道上 ,感温包和膜片上部通过毛细管相连 ,感受蒸发器出口制冷剂温度 ,膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。如果空调负荷增加 ,液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕 ,则蒸发器出口制冷剂温度将升高 ,膜片上压力增大 ,推动阀杆使膨胀阀开度增大 ,进入到蒸发器中的制冷剂流量增加 ,制冷量增大；如果空调负荷减小 ,则蒸发器出口制冷剂温度减小 ,以同样的作用原理使得阀开度减小 ,从而控制制冷剂的流量。 2）外平衡式膨胀阀结构和工作原理：
膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 外平衡式膨胀阀与平衡式膨胀阀原理基本相同 ,区别是： 内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 3）H型膨胀阀 H型热力膨胀阀有四个接口与制冷系统连接,其中两个接口与普通热力膨胀阀相同,一个连接储液干燥器,一个连接蒸发器进口；另外两个接口,一个连接蒸发器出口,一个连接压缩机进口。感温包直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中。该膨胀阀由于取消了F型热力膨胀阀中的感温包、毛细管和外平衡接管,提高了调节灵敏度,结构紧凑,抗振可靠。
空调膨胀阀工作原理
空调膨胀阀工作原理 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
膨胀阀工作原理及正确维护 内容提要：膨胀阀工作状况的好坏，直接决定专业空调运行状况的好坏。本文介绍了膨胀阀的工作原理，并对膨胀阀的运行进行了具体分析，从增大制冷量、节约能源的角度，提出要对膨胀阀进行定期检查和调整。 膨胀阀的合理维护 叶明哲摘要膨胀阀工作状况的好坏，直接决定专业空调运行状况的好坏。本文介绍了膨胀阀的工作原理，并对膨胀阀的运行进行了具体分析，从增大制冷量、节约能源的角 度，提出要对膨胀阀进行定期检查和调整。 关键词膨胀阀MSS线匹配过热度 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。它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，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工作质量。但是在实际中，膨胀阀的运行情况往往被忽视，使膨胀阀成为空调运行与维护中的一个死角。而定期检查和调整膨胀阀，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．膨胀阀的工作过程分析 2．1．膨胀阀工作原理：
热力膨胀阀是控制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，膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在专用空调空调中，由于蒸发器有分路并采用莲蓬头分液器，压降比较大，造成蒸发器进出口温度各不相同。在这种情况下，使用内平衡式膨胀阀会因蒸发器出口温度过低而造成热力膨胀阀过度关闭，以至膨胀阀丧失对蒸发器的供液调节功能。所以专用空调均采用外平衡式膨胀阀，目前所使用的风冷式专用空调，如HIROSS、STULZ、ISOVEL、AIREDELE和法亚均采用这种结构。采用外平衡式可以避免膨胀阀过度关闭的情况，保证有压降的蒸发器也得到正常的供液。膨胀阀的结构如图一所示：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。由于过热度的影响， 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P b。如图一，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P b存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力P t和蒸发压力P0，三者处于平衡时有P b=P t+ P o ,当P b >P t +P o 时，表示蒸发器热负荷偏大，出口过热度偏高，通过膜片到
膨胀阀的结构和工作原理
膨胀阀的结构和工作原理 2009年10月25日 14:19 本站整理作者：佚名用户评论（1） 关键字： 膨胀阀的结构和工作原理 1 热力膨胀阀的作用： 热力膨胀阀安装在蒸发器入口，常称为膨胀阀，主要作用有两个： 1）节流做用：高温高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后，成为低温低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件； 2）控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂，经过蒸发器后，制冷剂由液态蒸发为气态，吸收热量，降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足； 2 热力膨胀阀的种类： 热力膨胀阀按照平衡方式不同，分内平衡式和外平衡式；外平衡式热力膨胀阀分F型和H型两种结构型式。 1）内平衡式膨胀阀结构和工作原理： 内平衡式F型热力膨胀阀结构图 内平衡式F型热力膨胀阀结构图。感温包内充注制冷剂，放置在蒸发器出口管道上，感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。如果空调负荷增加，液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大；如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。
2）外平衡式膨胀阀结构和工作原理： 膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 外平衡式膨胀阀与平衡式膨胀阀原理基本相同，区别是： 内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 3）H型膨胀阀 H型热力膨胀阀有四个接口与制冷系统连接，其中两个接口与普通热力膨胀阀相同，一个连接储液干燥器，一个连接蒸发器进口；另外两个接口，一个连接蒸发器出口，一个连接压缩机进口。感温包直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中。该膨胀阀由于取消了F型热力膨
电子膨胀阀与热力膨胀阀比较
热力膨胀阀与电子膨胀阀的控制原理 1. 概述 节能和环保是人类亟待解决的两大问题。2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行了可持续发展世界峰会。在该次会议上国际制冷学会发表了《制冷业对于可持续发展和减缓大气变化的承诺》，在此文件中阐明制冷业主要的挑战来自全球气候变暖。造成制冷业影响全球气候变暖的80%的原因是二氧化碳的排放。这些间接的排放是部分是由制冷装置运行所需能量的生产引起的。制冷、空调和热泵这些设备所消耗的电能约占全世界生产电能的15%，这表明间接排放的影响是非常的严重。此文件还提出在下一个20年制冷业必须树立雄心去达到目标之一：每个制冷设备耗能减少30~50%。制冷业者为保护环境，应把节能贯穿到制冷设备的使用周期中去。作为制冷循环的四大部件之一，节流装置在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环。本文将对节流机构的工作原理和运行能量匹配进行分析，重点对电子膨胀阀的工作原理进行分析。 2. 传统节流机构的工作原理及匹配 节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，压力下降的大小取决于流动截面收缩的比例。节流机构的作用： 1、节流降压。当常温高压的制冷剂饱和液体流过节流阀，变成低温低压的制冷剂液体并产生少许闪发气体。进而实现向外界吸热的目的。 2、调节流量：节流阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。当蒸发器热负荷增加时阀开度也增大，制冷剂流量随之增加，反之，制冷剂流量减少。 3、控制过热度：节流机构具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，既保持蒸发器传热面积的充分利用，又防止吸气带液损坏压缩机的事故发生。 4、控制蒸发液位：带液位控制的节流机构具有控制蒸发器液位的功能，既保持蒸发器传热面积的充分利用，又防止吸气带液降低吸气过热度。 若节流机构向蒸发器的供液量与蒸发负荷相比过大，部分液态制冷剂一起进入压缩机，引起湿压缩或冲缸事故。相反若供液量与蒸发器负荷相比太少，则蒸发器部分传热面积未能充分发挥其效能，甚至会造成蒸发压力降低，而且使制冷系统的制冷量降低，制冷系数减小，制冷装置能耗增大。节流机构流量的调节对制冷装置节能降耗起着非常重要的作用。大型中央空调冷水机组常用的节流机构有手动节流阀、孔板、热力膨胀阀、浮球+主节流阀。
空调膨胀阀原理及调整
膨胀阀工作原理及正确维护 2010-03-11 19:31:47 来源：热泵热水器技术网浏览：1663次 内容提要：膨胀阀工作状况的好坏，直接决定专业空调运行状况的好坏。本文介绍了膨胀阀的工作原理，并对膨胀阀的运行进行了具体分析，从增大制冷量、节约能源的角度，提出要对膨胀阀进行定期检查和调整。 膨胀阀的合理维护 叶明哲 摘要膨胀阀工作状况的好坏，直接决定专业空调运行状况的好坏。本文介绍了膨胀阀的工作原理，并对膨胀阀的运行进行了具体分析，从增大制冷量、节约 能源的角度，提出要对膨胀阀进行定期检查和调整。 关键词膨胀阀MSS线匹配过热度 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。它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，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工作质量。但是在实际中，膨胀阀的运行情况往往被忽视，使膨胀阀成为空调运行与维护中的一个死角。而定期检查和调整膨胀阀，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．膨胀阀的工作过程分析 2．1．膨胀阀工作原理： 热力膨胀阀是控制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，膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在专用空调空调中，由于蒸发器有分路并采用莲蓬头分液器，压降比较大，造成蒸发器进
出口温度各不相同。在这种情况下，使用内平衡式膨胀阀会因蒸发器出口温度过低而造成热力膨胀阀过度关闭，以至膨胀阀丧失对蒸发器的供液调节功能。所以专用空调均采用外平衡式膨胀阀，目前所使用的风冷式专用空调，如HIRO SS、STULZ、ISOVEL、AIREDELE和法亚均采用这种结构。采用外平衡式可以避免膨胀阀过度关闭的情况，保证有压降的蒸发器也得到正常的供液。膨胀阀的结构如图一所示：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。由于过热度的影响， 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P b。如图一，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P b存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力P t和蒸发压力P0，三者处于平衡时有P b=P t+P o,当P b>P t+P o时，表示蒸发器热负荷偏大，出口过热度偏高，通过膜片到顶杆传递这一压力信号，使阀芯下移，膨胀阀开启变大，制冷剂流量按比例增加。反之，膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。 2.2.膨胀阀的最佳“匹配” 专业空调的膨胀在出厂后，已经与蒸发器进行最佳“匹配”。“匹配”就是要求膨胀阀和蒸发器一起工作能够稳定运行的同时，产生最大的能量。每台蒸发
电子膨胀阀的控制原理及优势分析
电子膨胀阀的控制原理及优势分析 空调系统设计中，电子膨胀阀作为电子控制元件，因其精度高，动作快速、准确、节能效果明显，可以实现系统的优化控制，在制冷空调中有广泛的应用。 那么电子膨胀阀的动作原理究竟如何，怎样才能实现精确控制呢?下面为大家详细解读下电子膨胀阀的工作原理及设计。 1、结构与分类 对于电子膨胀阀的研究早在70年代末期日本就已经开始对其进行研究，当时它是靠施加不同的电压(0~12V)对双金属片加热量的不同，造成双金属片膨胀不同而带动阀针的升降。 这种膨胀阀有较大的缺陷，后来已不大使用。除日本外其它国家在80年代也进行了电子膨胀阀的研究和开发工作，其主要针对电磁式和电动式(步进电机驱动)电子膨胀阀。
电磁式膨胀阀在电磁线圈通电前，阀针处于开的位置，阀针的开度取决于线圈上施加的控制电压，从而调节膨胀阀的流量。该阀动作响应快，但在制冷系统中工作时一直需要供电。 电动膨胀阀是一种以步进电机驱动的电子膨胀阀，它通过给步进电机施加一定逻辑关系的数字信号，使步进电机通过螺纹驱动阀针的向前或向后运动，从而改变阀口的流量面积来达到控制流量的目的。 这种电子膨胀阀又可分为直动型和减速型两种。 直动型是步进电机直接带动阀针，减速型是步进电机将动力通过减速齿轮组来推动阀针的动作。通过减速齿轮组可以产生较大的推力，所以目前许多步进电机驱动的电子膨胀阀都是采用的这一种驱动方式。 2、电子膨胀阀控制 电子膨胀阀的形式有多种，但都需要有电信号来控制，为在制冷循环中实施现代微机控制提供了可能。同时因系统、控制方法不同，每种形式的电子膨胀阀都有自己的优势。但步进电机驱动的电子膨胀阀因其更适用微机控制、并有较好的稳定性，而为更多的制冷系统所采用。 由于电子膨胀阀采样速度快、精度高等特点，易于实现先进的控制以达到舒适、节能等控制目标，因而在中小型制冷设备中应用越来越广泛，特别是在家用空调系统中的应用。
中央空调电子膨胀阀的控制原理
空调电子膨胀阀的控制原理及优势分析 空调系统设计中，电子膨胀阀作为电子控制元件，因其精度高，动作快速、准确、节能效果明显等优点；电子膨胀阀在制冷系统中的运用，可以实现系统 的优化控制，在制冷空调中有广泛的应用。而电子膨胀阀的动作原理究竟如何，怎样才能实现精确控制呢?下面美景舒适家为大家详细解读下电子膨胀阀的工作原理及设计。 一、空调电子膨胀阀：结构与分类 对于电子膨胀阀的研究早在70年代末期日本就已经开始对其进行研究， 当时它是靠施加不同的电压(0~12V)对双金属片加热量的不同，造成双金属片 膨胀不同而带动阀针的升降。 这种膨胀阀有较大的缺陷，后来已不大使用。除日本外其它国家在80年 代也进行了电子膨胀阀的研究和开发工作，其主要针对电磁式和电动式(步进电机驱动)电子膨胀阀。
电磁式膨胀阀在电磁线圈通电前，阀针处于开的位置，阀针的开度取决于线圈上施加的控制电压，从而调节膨胀阀的流量。该阀动作响应快，但在制冷系统中工作时一直需要供电。 电动膨胀阀是一种以步进电机驱动的电子膨胀阀，它通过给步进电机施加一定逻辑关系的数字信号，使步进电机通过螺纹驱动阀针的向前或向后运动，从而改变阀口的流量面积来达到控制流量的目的。 这种电子膨胀阀又可分为直动型和减速型两种。 直动型是步进电机直接带动阀针，减速型是步进电机将动力通过减速齿轮组来推动阀针的动作。通过减速齿轮组可以产生较大的推力，所以目前许多步进电机驱动的电子膨胀阀都是采用的这一种驱动方式。 二、空调电子膨胀阀控制 电子膨胀阀的形式有多种，但都需要有电信号来控制，为在制冷循环中实施现代微机控制提供了可能。同时因系统、控制方法不同，每种形式的电子膨胀阀都有自己的优势。但步进电机驱动的电子膨胀阀因其更适用微机控制、并有较好的稳定性，而为更多的制冷系统所采用。 由于电子膨胀阀采样速度快、精度高等特点，易于实现先进的控制以达到舒适、节能等控制目标，因而在中小型制冷设备中应用越来越广泛，特别是在家用空调系统中的应用。
MOP热力膨胀阀工作原理
MOP热力膨胀阀工作原理 少数的人明了热力膨胀阀之最大作业压力(maximum operating pressure, MOP)的运作原 理─此种压力也系许多膨胀阀设计的共同点。 热力膨胀阀(thermostatic expansion valve, TEV) 在冷媒压缩循环系统中，系一项令人迷惑的组件。这种迷惑不仅来自于对膨胀阀构造本身的不了解，也来自于对其「最大作业压力(maximum operating pressure, MOP)」运用原理的误解。因此，甚么是"最大作业压力"？其功能何在？其系如何在膨胀阀内运作呢？ 由于马达是压缩机运转时的承载部分，许多阀类制造商也将 MOP 视为 "马达超载的保护装置 (motor overload protection)"。MOP 通常也系被运用来防止「系统过量循环(system flooding)」或「压缩机超载(compressor overload)」，或者被使用来限制循环系统的起动流量 (当系统在微负载的情况下起动)。这一类功能与传统的曲轴箱所使用的压力限制阀或旧式机械式压力控制阀等的功能相似。 当冷媒的蒸发压力超过预设之控制压力时，调温控制装置内(具MOP特性)的气体则作出关阀的动作。关阀的目的系在将系统压力限制在预设之"最大作业压力"的范围内。一般冷气机与热泵装置通常皆需要这一类具有「最大作业压力, MOP」控制功能的装置，来限制冷媒压缩机的循环负载(亦即减低压缩机冷媒吸入端的压力)。在这一类的装置中，控制阀内的 "填充气体 (pressure limiting charge)"会使膨胀阀趋乎于关闭的状态，直到"冷媒的蒸发压力(system evaporator pressure)低于填充气体的"最大作业压力"。此般功能可以帮助压缩机稳定系统的压力(pull down capabilities of the system compresso r)，详图一。 如何运作(How it works) 热力膨胀阀具有一个温度感应球，感应球内的"填充气体(gas charge)"会因为感应到*冷媒的蒸发高温而呈现"过热状态(superheated)"。过热状态的气体会经由管线传输至膨胀阀的隔膜部分，进而抑制膨胀阀"隔膜装置(diaphragm assembly)"所施之开阀力量。当感应球的温度趋向预设之控制温度时，膨胀阀也将趋向关闭的状态，但是其仍会允许适量的冷媒通过阀口。 (注：温度感应球的安置位置通常系位于压缩机冷媒吸入端。)
热力膨胀阀工作原理及调节
热力膨胀阀工作原理及调节 2010-10-18 09:15:57| 分类：空调制冷| 标签：|字号大中小订阅 水环热泵/空气源热泵热水器的中宇 □节流降压 □调节流过蒸发器的制冷剂流量 □控制蒸发器出口过热度 过热度=回气温度-蒸发温度 ◇避免过热度偏小时产生湿压缩 ◇避免过热度过大，蒸发器相变面积减小，蒸发器效率降低，回气过热造成压缩机排气温度过高 内平衡热力膨胀原理： 感温包压力=弹簧压力+蒸发器进口压力 外平衡热力膨胀原理： 感温包压力=弹簧压力+蒸发器出口压力 当蒸发器的阻力较大时，蒸发器进口压力远大于蒸发器出口压力，内平衡热力膨胀阀较外平衡热力膨胀阀需更大的开阀压力，即增加了过热度，影响蒸发器传热效果。因此外平衡热力膨胀用于蒸发器阻力 较大的系统。 感温包的位置 ◇一般建议感温包安装在水平方向的回气管上 管径小于等于22mm，感温包位于12点时钟位置 管径大于22mm，感温包位于4点或8点时钟位置
热力膨胀阀的调节 当过热度偏大或偏小，需要对过热度进行调整时，可通过热力膨胀阀静态过热度调整杆进行调整。 通过对调整杆的扭转可对弹簧压力进行调整，进而调整静态过热度调整过热度时，要先取下保护帽 顺时针扭转调整杆，制冷剂流量减小过热度增大 逆时针扭转调整杆，制冷剂流量增大热度减小过 调整杆旋转一周过热度变化大约1℃~2℃ 热力膨胀阀调整时应耐心，细致，当调整后可能需要30分钟系统才能稳定 调整完后，应将保护帽上好 9.2 热力膨胀阀 热力膨胀阀普遍用于氟利昂制冷系统中，这种阀的开启度通过感温机构的作用，可随蒸发器出口处制冷剂的温度变化而自动变化，达到调节制冷剂供液量的目的。热力式膨胀阀主要由阀体、感温包和毛细管组成。热力式膨胀阀按膜片平衡方式不同有内平衡式和外平衡式两种类型。 在密闭容器内液体蒸发或沸腾而汽化为气体分子，同时由于气体分子之间以及气体分子与容器壁之间发生碰撞，其中一部分又返回到液体中去，当在同一时间内两者数量相等，即汽化的分子数与返回液体中的分子数相平衡时，这一状态称为饱和状态，饱和状态的温度就称为饱和温度，饱和温度时的压力称为饱和压力。 在制冷工程中，制冷剂在蒸发器和冷凝器内的状态，我们在宏观上视为饱和状态。也就是说蒸发器内的蒸发温度及冷凝器的冷凝温度均视为饱和温度，因此蒸发压力和冷凝压力也就视为饱和压力。 在饱和压力的条件下，继续使饱和蒸气加热，使其温度高于饱和温度，这种状态称为过热。这种蒸气称为过热蒸气。此时的温度称为过热温度，过热温度与饱和温度的差为过热度。在制冷系统中，压缩机的吸气往往是过热蒸气，若忽略管道的微波压力损失，那么压缩机吸气温度与蒸发温度的差值就是在蒸发压力下制冷剂蒸气的过热度。例如R12，当蒸发压力为0.15MPa时，蒸发温度为－20℃，若吸气温度为－13℃，那么过热度为7℃。 制冷压缩机排气管内的蒸气均为在冷凝压力下的过热蒸气，排气温度与冷凝温度的差值也是蒸气的过热度。 饱和液体在饱和压力不变的条件下，继续冷却到饱和温度以下称为过冷。这种液体称为过冷液体。过冷液体的温度称为过冷温度，过冷温度与饱和温度的差值称之为过冷度。例如R717在1.19MPa压力下，其饱和温度为30℃，若此氨液仍在1.19MPa压力下继续放热被降温，就形成过冷氨液，如果降低了5℃，则过冷氨液温度为25℃，其过冷度为5℃。 大多数热力膨胀阀在出厂前把过热度调定在5～6℃,阀的结构保证过热度再提高2℃时，阀就处于全开位置，与过热度约为2℃时，膨胀阀将处于关闭状态。控制过热度的调节弹簧，其调节幅度为3～6℃。 一般说来，热力膨胀阀调定的过热度越高，蒸发器的吸热能力就降低，因为提高过热度要占去蒸发器尾部相当一部分传热面，以便使饱和蒸气在此得到过热，这就占据了一部分蒸发器传热面积，使制冷剂汽化吸热的面积相对减少，也就是说蒸发器的表面未能得到充分利用。但是，过热度太低，有可能使制冷剂液体带入压缩机，产生液击的不利现象。因此，过热度的调节要适当，既能确保有足够的制冷剂进入蒸发器，又要防止液体制冷剂进入压缩机。 当制冷剂流经蒸发器的阻力较小时，最好采用内平衡式热力膨胀阀；反之，当蒸发器阻力较大时，一般为超过0.03MPa时，应采用外平衡式热力膨胀阀。 9.2.1 内平衡式热力膨胀阀 内平衡式热力膨胀阀由阀体、推杆、阀座、阀针、弹簧、调节杆、感温包、联接管、感应膜片等部件组成，如图9-2a所示。热力膨胀阀对制冷剂流量的调节，是通过膜片上的三
膨胀阀的工作原理
膨胀阀的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
膨胀阀的结构和工作原理 1热力膨胀阀的作用： 热力膨胀阀安装在蒸发器入口，常称为膨胀阀，主要作用有两个： 1）节流做用：高温高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后，成为低温低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件； 2）控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂，经过蒸发器后，制冷剂由液态蒸发为气态，吸收热量，降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足； 2热力膨胀阀的种类： 热力膨胀阀按照平衡方式不同，分内平衡式和外平衡式；外平衡式热力膨胀阀分F型和H型两种结构型式。 1）内平衡式膨胀阀结构和工作原理： 内平衡式F型热力膨胀阀结构图。感温包内充注制冷剂，放置在蒸发器出口管道上，感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受到的是蒸发器入口压力。如果空调负荷增加，液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大；如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。 2）外平衡式膨胀阀结构和工作原理：
膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 外平衡式膨胀阀与平衡式膨胀阀原理基本相同，区别是： 内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。 3）H型膨胀阀 H型热力膨胀阀有四个接口与制冷系统连接，其中两个接口与普通热力膨胀阀相同，一个连接储液干燥器，一个连接蒸发器进口；另外两个接口，一个连接蒸发器出口，一个连接压缩机进口。感温包直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中。该膨胀阀由于取消了F型热力膨胀阀中的感温包、毛细管和外平衡接管，提高了调节灵敏度，结构紧凑，抗振可靠。
电子膨胀阀控制系统原理,安装调试——丹弗斯
电子膨胀阀控制系统原理，安装调试 1, 电子膨胀阀系统原理 1．1 系统组成 ?电子膨胀阀阀体ETS ?控制器EKC312 ?压力传感器AKS33 ?温度传感器AKS11 1．2 各个部件的作用 ?电子膨胀阀，负责根据接受到的 脉冲信号控制膨胀阀开度，保证 适量的供液量和合适过热度。 ?压力传感器：负责检测蒸发压 力，并将蒸发压力值转变成4-20mA的电流信号。 ?温度传感器：可以根据温度的不同电阻值也不同。（温度和电阻值对照表参见附件 1）。 ?控制器：控制器是该系统的核心器件，作用类似于人体大脑。控制器可以接受压力传感器送来的4－20mA电流信号，和温度传感器的电阻值信号。根据这些信号，通过内部的计算发出脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度，保证系统供液量和过热度。正常运转时，控制器显示系统的实际过热度。 1．3 系统工作原理 ?控制器采样压力传感器送来的4－20mA电流信号，和温度传感器的电阻值信号，计算出当前实际过热度； ?参考设定参数，计算出应当达到的要求过热度； ?根据实际过热度和要求过热度，结合控制器的参数设定，以一定的反映方式，来调节电子膨胀阀开度，使其尽量靠近要求过热度。 ?反复检测两个过热度之间的差异，逐步时事调整膨胀阀开度。 说明，在系统稳定的情况下尽量减小要求过热度，以提高系统效率。 2，电子膨胀阀系统调试 2．1系统安装 ?电子膨胀阀：安装之前必须参考丹佛斯电子膨胀 阀的安装指南，每一个电子膨胀阀包装那都有一 份安装指南。注意4个电线的颜色和对应连接。 ? ?控制器：按右图连接对应电线，尤其注意电源符 合要求（24V交流）。 ?压力传感器：按下图接线。压力传感器接线必须 牢固，压力接口最好在水平铜管的上方，以免杂
气动膨胀阀的工作原理
气动膨胀阀 一、概述 气动膨胀阀是依靠压缩空气实现紧 密密封的特殊阀门，适用于处理含气尘 体、磨琢性散装物料和浆体；气动膨胀阀 利用充压密封能穿过静止料柱、或流动的 料流，关闭并密封。 1、运行原理： 气动膨胀阀阀芯在密封圈松弛（非膨胀）状态下闭合于密封圈下方，在密封圈与阀芯间形成一定间隙（如图1）。受阀芯关闭动作的作用,并取决于料性，某些物料将穿过或进入该间隙。阀芯处于闭合位置后，高压空气或其它气体将进入密封圈背面与内圈间的空间，促使密封圈表面膨胀并环贴于阀芯表面(如图2)。密封圈将紧贴阀芯内陷颗粒物料，无论其粒径或形状如何。密封圈将在阀开启前松弛，重新形成一定间隙，随后阀芯运动至开启位置。密封圈是件松弛的部件，由密封圈座圈和通过螺栓装配到主阀体的另一侧阀体夹持到位，密封圈的拆卸检查十分简易。 图1(密封前) 图2(密封后) 2、为什么气力输送时选择使用气动膨胀阀： 因为其它阀在用于压力容器进料时都需另配阀截断物料流，以便下位阀能够密闭。若只用一台阀则将卡塞物料，无法密封。容器内通常还需安装水平料位计，探测料位，以确定上流阀关闭时间。气动膨胀阀则能截断密实的物料流，无需上位
截料阀。气动膨胀阀的全通道无阻碍进料非常连贯。这实现了压力容器的按时进料，压力罐无需水平料位计。 某些气动输送设备采用双蝶阀、碟阀（仍为硬密封）、滑板阀等阀。为减少 磨损延长寿命，阀的开关频次通常被限制在10～15 次/小时。这要求相应的发送罐体积较大。输送管道不变大发送罐较大，则流化设备和/或助推器就必不可少；否则管道将过载，并发生管堵。而气动膨胀阀在启闭时阀芯与密封圈之间保持一定的间隙，有效地减少了磨损，使阀的开关频次得以提高。 二、结构特点 1、全启式：气动膨胀阀为全通道阀门，可完全开启，因而阀开启时物料的流动也将顺畅无阻。其内部实际通道面积大于阀门的公称尺寸。 2、该阀采用冲气式密封圈，阀门启闭时，阀芯与密封圈之间无接触； 3、当阀门切换完成后，密封圈充气实现弹性变形进行密封； 4、该阀设有到位开关，并可将开关信号送入PLC，进行远程控制； 5、该阀采用气动执行器驱动，切换方便迅速，结构简单，维护方便； 6、阀芯为半球形，回转阻力小，阀芯与管道平滑过度，无曲率变化，从而减轻了介质对阀芯和阀体的磨损，延长了使用寿命； 7、可膨胀密封圈的特点： 1）密封性好：可膨胀密封圈的密封效果比硬尼龙密封的阀门更有效。可膨胀密封圈受压膨胀后将紧贴闭合的阀芯球体，密封圈表面可以内陷任何颗粒，从而防止由于压差的作用造成颗粒在密封面上的移动，物料不运动也就不会造成密封面的磨损。可膨胀密封圈在关断料流和压差工作环境中长时间运行后仍能保证不产生泄漏。2）具备磨损补偿：可膨胀密封圈受到密封压缩空气的 作用贴紧阀芯密封面。当密封圈表面受磨损或厚度变 小时，密封圈的膨胀作用可以提供更多的补偿量，而 不影响密封。 3）零接触：可膨胀密封圈在阀芯闭合和开启过程中都 不与其接触，而只在其完全闭合后才贴附到其表面， 如此减少磨损的可能性。 4）防渗漏：连续运行后的可膨胀密封圈仍能保证良好的密封性能。
电子膨胀阀控制系统原理 调试和故障诊断
电子膨胀阀控制系统原理，安装调试和故障诊断 1, 电子膨胀阀系统原理 1．1 系统组成 ?电子膨胀阀阀体ETS ?控制器EKC312,驱动器EKD316 ?压力传感器AKS33 ?温度传感器AKS11 1．2 各个部件的作用 ?电子膨胀阀，负责根据接受到的 脉冲信号控制膨胀阀开度，保证 适量的供液量和合适过热度。 ?压力传感器：负责检测蒸发压 力，并将蒸发压力值转变成4-20mA的电流信号。 ?温度传感器：可以根据温度的不同电阻值也不同。（温度和电阻值对照表参见附件 1）。 ?控制器：控制器是该系统的核心器件，作用类似于人体大脑。控制器可以接受压力传感器送来的4－20mA电流信号，和温度传感器的电阻值信号。根据这些信号，通过内部的计算发出脉冲信号来控制电子膨胀阀的开度，保证系统供液量和过热度。正常运转时，控制器显示系统的实际过热度。 ?驱动器：接受外部电压或电流信号，驱动电子膨胀阀运行。 1．3 系统工作原理 1.3.1 过热度控制 ?控制器采样压力传感器送来的4－20mA电流信号，和温度传感器的电阻值信号，计算出当前实际过热度； ?参考设定参数，计算出应当达到的要求过热度； ?根据实际过热度和要求过热度，结合控制器的参数设定，以一定的反映方式，来调节电子膨胀阀开度，使其尽量靠近要求过热度。 ?反复检测两个过热度之间的差异，逐步时事调整膨胀阀开度。 说明，在系统稳定的情况下尽量减小要求过热度，以提高系统效率。 1.3.2 外部信号控制 ?控制器型号：EKC312, EKD316; ?可接受信号类型： EKC312: 4-20mA EKD316: 0-20mA,4-20mA, 0-10V,1-5V(设置见附 件5)。 2，电子膨胀阀系统调试 2．1系统安装
外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法
外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
外平衡热力膨胀阀的工作原理及安装检修方法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。它实现冷凝压力至蒸发压力的节流，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工作质量，以最佳的方式给蒸发器供液,保证蒸发器出口制冷剂蒸汽的过热度稳定，感温包必须与的吸气管良好的接触从而准确的感应压缩机的吸气温度,通常充注着与内部相同的制冷剂,从而实现通过感温包反馈回来的压力即是压缩机吸气温度对应的该种类型制冷剂的饱和压力，通过膨胀阀确保了在运行环境发生变化时(比如热负荷变化),实现蒸发器最优及最佳的供液方式，感温包的充注量只根据在某一特定的温度下完全感温包内液态制冷剂完全蒸发来进行修正的，这就等于给作用在膨胀阀膜片上方感温包反馈回来的压力规定了一个上限,因为如果管壁表面温度如果继续增高,只会增加感温包内部气态制冷剂的温度(处于过热状态),而压力基本上不再改变。热力膨胀阀是控制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，膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在专用空调中，由于蒸发器有分路并采用莲蓬头分液器，压降比较大，造成蒸发器进出口温度各不相同。在这种情况下，使用内平衡式膨胀阀会因蒸发器出口温度过低而造成热力膨胀阀过度关闭，以至膨胀阀丧失对蒸发器的供液调节功能。所以专用空调均采用外平衡式膨胀阀，采用外平衡式可以避免膨胀阀过度关闭的情况，保证有压降的蒸发器也得到正常的供液。膨胀阀的结构如图一所示：热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。感应机构中充注工质，感温包设置在蒸发器出口处。由于过热度的影响，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。 热力膨胀阀原理图
膨胀阀原理及其应用
热气旁通阀及其应用 热气旁通阀功能 在很多机组中都会用到一种叫热气旁通的方式，其方法是通过一个可调整的控制阀将压缩气的排气旁通到系统的低压侧，使得系统的能力能与负荷相适应。对于活塞式压缩机来说，热气旁通比用压缩机卸载的调节的能力更广。 基本上系统为保持最低吸气压力，必须通过旁通的方式将变压制冷剂旁通到低压侧。通过使用不同的热气通阀，可以保持低压侧的压力。 热气旁通阀通常有如下几种类型： 1.无平衡口的旁通阀（如图1） 2. 3.有平衡口的旁通阀（如图2） 4.有导阀驱动的旁通阀（如图3） 热气旁通阀的应用 1.热气旁通到压缩机的进气管。 图4是最常见的热气旁通系统。在这种系统中，热气通过旁通阀直接导入压缩机的回气管。虽然压缩机曲轴箱压力保持阀FA5与热气旁通阀FA8外形类类 似，但两者实际上差别很大，热气旁通阀属于顺气流 控制。 导阀驱动式的旁通阀的主阀上有一个调节杆，使 得阀可以取消平衡口设计。通过调节杆可以方便地调 节旁通的流量，导阀通常可以导动操作；可作为测试 及紧急时用。热气旁通阀应用在系统中有多种方式，
取决于阀的出口在系统中的位置。气流混合的方式有多种，最常见的是将热气流动的方向与回气的流动方向相反。 2.热气旁通到蒸发器入口 热气旁通的另一种方式是将热气旁通到蒸发 器的入口，通常位于膨胀阀与分配之间（见图6、 7），这样做有明显的好处。人为增加蒸发器的负荷 可以使膨胀阀作出反应，从而不需要液喷射阀。蒸 发器作为一个缓冲使得混合效果良好，这种应用基 本要求是必须采用文丘利分配头（不能用孔板式分 配器）。 如果蒸发器高度位于压缩机的下面，推荐采 用这种方式，可以防止在低负载时回气流速低而 产生的回油陷井，将热气旁通到蒸发器入口使得 回油良好。尽管这种方式有很多好处，但这种方 式很少用在多换热系统或蒸发器离压缩机很远的 系统中。换热器设计必须考虑液体流动由上向下， 防止聚集太多的制冷剂而突然对曲轴造成冲击。 旁通到回气管中的汽液分离器也是可以的， 但必须充分了解汽液分离器的结构及充分的测 试。 3.电磁阀 推荐在热气旁通阀前装一个电磁阀，可以在 控制上做到自动控制。应用FA8导阀型通阀可以 不需要磁阀，因为导阀可以由电磁阀来控制。 喷液膨胀阀的应用 当热气直接通到回气管时，必须保证回气的 过热度不能太大。因此有必要考虑添加一个喷液 热力膨胀阀，防止过度过大伤害压缩机。标准的 热力膨胀阀不能作为喷液用，因为其过热度调节 范围不会超过12℃。只能使用喷液膨胀阀来满足 压缩机这种需求。 ALAO有这种喷液膨胀阀，有A、B、C、D 种型号，可调过热度的范围（见表4、5）在表中 已给出。 喷液膨胀阀可以是内平衡形式，但如果分配 器等存在较大压降，则必须采用外平衡管。 为了获得更好混合效果，可以将热气旁通阀 的出口与喷液膨胀阀混合管形成“牛头”形，再将混合管与回气管形成45°见图7、8。 对于小于或等于7/8＂的回气管，可以采用“T”三通取代45°角连接，对于直径大于2-5/8＂回气管，混合管也可采取与回气管垂直方式。 特殊应用 在一些系统中，蒸发器出口装有蒸发压力保持阀，如果装有热气旁通阀，推荐将旁通阀的外平衡管连在蒸发压力保持阀的出口，这样利于保持蒸发压力稳定（见图11）。 可以通过气动来实现对旁通阀的控制，控制的信号可以是：出水或出风温度、进水或进风温度、温度、压力等等。
电子膨胀阀工作原理及其控制方法探讨
电子膨胀阀工作原理及其控制方法探讨 【摘要】随着制冷设备的发展，越来越多的高效节能空调产品面世。而作为制冷系统的四大部件之一，节流装置在制冷系统中起着非常重要的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环。本文将对节流装置其中之一电子膨胀阀的基本结构、工作原理及控制方法进行分析。 【关键词】电子膨胀阀;制冷;节能;节流装置;控制 0.引言 电子膨胀阀作为一种新型的制冷系统控制部件，突破了传统节流机构的概念，它是制冷系统智能化系统化的重要环节和手段。空调设备在电子膨胀阀的应用方面，突破了以前在机组设计过程中存在的某种系统屈从热力膨胀阀的观念，进入膨胀阀为系统优化服务的新阶段，其应用使空调设备达到更高的控制精度及工艺要求，对于制冷行业的发展起着重要的作用。 1.传统的节流装置介绍 传统的节流装置包括手动节流阀、孔板、热力膨胀阀等。手动节流阀越来越少见，几乎已经被淘汰。而孔板只在某一些设备上使用，例如满液式水冷冷水机等。热力膨胀阀广泛应用于中央空调设备上。它既可控制蒸发器供液量，又可节流饱和液态制冷剂。根据热力膨胀阀结构上的不同，分为内平衡式和外平衡式两种。外平衡式热力膨胀阀在大量使用，其工作原理是建立在感温包内工质压力、蒸发器出口压力及弹簧力平衡的基础上。但由于热力膨胀阀的感温包具有热容量、传压毛细管的压力传递以及机械动作等系列环节的时间滞后，故，其调节响应速度、精度等远比不上电子膨胀阀。 2.电子膨胀阀介绍 2.1结构 单从结构上看，电子膨胀阀主要由阀体、阀针、线圈组成。而从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。 2．2电子膨胀阀特点 电子膨胀阀相对于其它节流装置，具有如下特点：
图文详解电子膨胀阀原理及其在空调系统中的应用
图文详解电子膨胀阀原理及其在空调系统中的应用 节流装置，作为制冷循环的四大部件之一，在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配时整个制冷设备降低能耗的重要环节。节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，从而到达调节流量、控制过热度及蒸发液位的作用。（如下图）因此，节流机构流量的调节对制冷装置节能 降耗起着非常重要的作用，制冷系统中常用的节流机构有毛细管、热力膨胀阀及电子膨胀阀。然而，毛细管只能对流量做微小的调节，故比较适合于负荷较稳定的系统，在负荷变化大时，无法有效及时地改变制冷剂流量。热力膨胀阀的感温包有明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化作出迅速而有效的反应，最终导致系统调节的振荡，造成机器运转不稳定，甚至损坏压缩机。 电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器三部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶
或热电阻。电子膨胀阀的控制过程为调节进入蒸发器的制冷剂流量，控制目标过热度，从而保证系统经济稳定运行。它作为电子控制元件，最大特点就是流量调节的及时性，其响应压缩机排量改变是及时的，因此它具有精度高，动作快速、准确、节能效果明显等优点，并能够与其它智能控制方法相结合，在制冷系统中的运用，以实现系统的优化控制。 在产品研制方面，国外电子膨胀阀的主要产品有：丹麦Danfoss电子膨胀阀，美国ALCO公司的EX系列电子膨胀阀，日本鹭宫的EKV、AKV电子膨胀阀FUJIKOKIMFCCO.LTD生产的LAM型电子膨胀阀。电子膨胀阀的产品研制工作在国内起步较晚，目前国内电子膨胀阀的主要产品有：三花商用O、Q、R、S电子膨胀阀,浙江春晖智能控制股份有限公司研制的DPF系列电子膨胀阀等。品牌系列及作用产品Danfoss电子膨胀阀ETS、AKV电子膨胀阀用于氟化物制冷剂系统；AKVA、TEAQ电子膨胀阀用于氨系统；KVS电子膨胀阀用于吸气调节控制。其中，又以ETS系列电子膨胀阀应用最广泛：可用于空调和制冷系统中，精确控制吸入蒸发器的液体冷媒。阀门活塞和线性定位设计充分平衡，不但能提供双向流平衡，而且同电磁阀一样具有双向截流功能。 美国ALCO 公司EX系列电子膨胀阀的特点是采取全封闭设计，步进电动机驱动可以在极短时间内从全关到全开，启用