图文┃全面解析膨胀阀
摘要：热力膨胀阀是制冷系统的重要自控元件，一般安装于储液筒和蒸发器之间。利用气箱头（感温包）的温度变化作为信号，调节阀开度，改变制冷剂流量，使中温高压的制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果
什么是热力膨胀阀
热力膨胀阀是制冷系统的重要自控元件，一般安装于储液筒和蒸发器之间。利用气箱头（感温包）的温度变化作为信号，调节阀开度，改变制冷剂流量，使中温高压的制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果
制冷系统不一定用热力膨胀阀作节流元件可以采用毛细管、节流短管（CCOT)作为节流元件，成本低，可靠性好；
可以采用电子膨胀阀，使控制更精确，由于要采用传感器、控制线路板、带步进电机的执行机构，使制造复杂，成本提高。
与膨胀阀有关的几个概念
过热度：在系统中是指蒸发温度和蒸发器出口温度的温度差。对膨胀阀是指感温包温度和膜片下方压力对应的温度差，总过热度也称过热度范围，静装配过热度也称静止过热度，是指刚刚使阀开启的过热度，梯度过热度也称过热度变化，是指阀从开启到达到额定容量的开度所需的过热度，总过热度＝静装配过热度+梯度过热度；
过热度：在系统中是指蒸发温度和蒸发器出口温度的温度差。对膨胀阀是指感温包温度和膜片下方压力对应的温度差，总过热度也称过热度范围，静装配过热度也称静止过热度，是指刚刚使阀开启的过热度，梯度过热度也称过热度变化，是指阀从开启到达到额定容量的开度所需的过热度，总过热度＝静装配过热度+梯度过热度；
• 静装配过热度调节范围：静装配过热度在一定范围内是可调节的，对一般膨胀阀为5－8℃，对汽车空调膨胀阀约为1－10 ℃；
• 蒸发器的面积不是100％被利用的，总是有一部分处于过热状态；
• 正常情况下，离开蒸发器的气体是过热气体；
• 蒸发器的入口端和出口端存在阻力损失，有一定的压差；
• 进入膨胀阀的制冷剂液体温度与冷凝温度不一样，有一定的温度降，称之为过冷度。
膨胀阀在制冷系统中的作用
① 节流降压
将冷凝器冷凝后的高温高压制冷剂节流降压，成为容易蒸发的低温低压的汽液混合物，进入蒸发器蒸发，吸收外界热量；
② 调节流量
根据感温包或气箱头得到的温度信号，膨胀阀能自动调节进入蒸发器的制冷剂流量，以适应制冷负荷不断变化的需要。
③ 保持一定过热度、防止液击和异常过热
膨胀阀通过流量的调节使蒸发器具有一定的过热度，保证蒸发器总容积的有效利用，避免液态制冷剂进入压缩机引起液击；同时又能控制过热度在一定范围，防止异常过热现象的发生。
膨胀阀三力平衡控制原理
P1＝ P2 + F
P1: 气箱头内充注介质对应于温度产生的压力，作用在膜片上方；
P2：蒸发压力（对内平衡为阀出口压力，对 外平衡为蒸发器出口压力），作用在膜 片下方；
F：弹簧力，作用在膜片下方。
气箱头温度降低时P1＜P2+F，阀口开度减小；气箱头温度升高时P1＞P2+F，阀口开度增大；其它力：如膜片刚度、传动部件摩擦阻力、流体对阀芯的作用力等，在分析时暂不考虑。
内平衡膨胀阀与外平衡膨胀阀
之前有朋友问制冷百科，内平衡和外平衡膨胀阀的区别在哪？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。
内平衡膨胀阀
膜片下方的压力取自阀出口， 当蒸发器压力降过大时，会使气箱头感受的过热度减小，使阀开度不足。
外平衡膨胀阀
膜片下方的压力取自蒸发器出口；避免了蒸发器压力降对阀开度的影响，克服了内平衡阀的。
膨胀阀的零件及作用
阀体： 提供制冷剂流通通道、与系统的连接接口、阀内零件的安装位置，材质为铝或黄铜；
膜片： 隔膜的作用。以最小的阻力，将气箱头的力传递给传动片，其特性由材质、状态、厚度、波纹形状等决定，一般由不锈钢或铜合金制作；
气箱盖： 与气箱座、膜片、感温包、毛细管共同组成气箱头（有的产品没有感温包和毛细管），材质为不锈钢或黄铜；
感温包： 感受外界温度，把温度转换的压力传递给气箱头，材料为紫铜；
毛细管： 传递感温包的压力，或提供充注的通道，材料为紫铜；
传动片： 把膜片的力传递给传动杆，并起到轴向和径向的限位作用，材料为铝或黄铜；
气箱座： 连接阀体，容纳传动片，与气箱盖、膜片、感温包、毛细管共同组成气箱头，材质为不锈钢；
传动杆： 把膜片的力传递给阀芯。分上传动杆和下传动杆，有的产品在下传动杆上点焊有钢球；
O型圈： 使传动杆和阀体间密封，但又不产生过大的摩擦阻力；阀芯： 在气箱头和弹簧力的作用下，控制阀口流通面积的大小，材料为不锈钢或黄铜；
调节弹簧： 根据静装配过热度要求提供一定的预紧力，并提供与气箱头平衡的力，注意弹簧的刚度、节距、两端面平行度都对产品有很大影响，材料为不锈钢或弹簧钢；
调节螺丝： 调节弹簧的预紧力；O形圈： 使调节螺丝与阀体间密封，但又不影响调节性能。
膨胀阀的正确调整方法与注意事项
在调整热力膨胀阀之前，必须确认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，感温安装位置必须正确，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。
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稳定值。
3)读值、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。
与系统不匹配时可能发生的现象
不匹配时、会使系统的制冷剂流量时多时少，导致热力膨胀阀的制冷量时大时小。
当制冷量过小时，会使蒸发器供液不足，产生过大热度，对系统性能会造成不利的影响。
当制冷量过大时，会引起震荡，间歇性的使蒸发器供液过量，导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动，甚至有液态制冷剂进入压缩机，引起液击(湿冲程)现象。
热力膨胀阀一般选择方法
1) 确定系统的制冷剂型号。
2) 确定蒸发器的蒸发温度，冷凝温度及制冷量。
3) 热力膨胀阀进出口的压力差。
制冷系统的稳定性与蒸发器出口端制冷剂过热度有关，因此及时准确的排除热力膨胀阀的故障及正确的选择与系统匹配的热力膨胀阀是很重要。
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