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      上海杉幸通用件有限公司

      熱力膨脹閥工作原理

      時(shí)間:2010-9-6閱讀:2072
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      經(jīng)營:流量開關(guān),   水流量開關(guān)  壓差開關(guān)   水用電磁閥
        1 概述
       
        熱力膨脹閥是組成制冷裝置的重要部件,是制冷系統(tǒng)中四個(gè)基本設(shè)備之一。它實(shí)現(xiàn)從冷凝壓力至蒸發(fā)壓力的壓降,同時(shí)控制制冷劑的流量;它的體積雖小,但作用巨大,它的工作好壞,直接決定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。但是在實(shí)際工作中,熱力膨脹閥的運(yùn)行情況往往被忽視,使熱力膨脹閥成為設(shè)備維護(hù)中的一個(gè)死角。而定期檢查和調(diào)整熱力膨脹閥,對制冷設(shè)備的運(yùn)行壽命,節(jié)約能源,降低運(yùn)行成本,卻有著重要的意義。
       
        2 熱力膨脹閥的工作過程分析
       
        2.1 熱力膨脹閥工作原理
       
        熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。按照平衡方式不同,熱力膨脹閥分為外平衡式和內(nèi)平衡式。在工業(yè)冷卻設(shè)備中,一般采用外平衡式熱力膨脹閥。熱力膨脹閥由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)和閥體組成。感應(yīng)機(jī)構(gòu)中充注氟利昂工質(zhì),感溫包設(shè)置在蒸發(fā)器出口處,其出口處溫度與蒸發(fā)溫度之間存在溫差,通常稱為過熱度。感溫包感受到蒸發(fā)器出口溫度后,使整個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)處于對應(yīng)的飽和壓力Pb。該壓力將通過膜片傳給頂桿直到閥芯。在壓力腔上部的膜片僅有Pb存在,膜片的下方有調(diào)整彈簧的彈簧力Pt和蒸發(fā)壓力P0,三者處于平衡時(shí)有Pb=Pt+Po 。當(dāng)蒸發(fā)器熱負(fù)荷增大時(shí),出口過熱度偏高,Pb增大,Pb>Pt+Po,合力使頂桿、閥芯下移,熱力膨脹閥開啟增大,制冷劑流量按比例增加。反之,熱力膨脹閥開啟變小,制冷劑流量按比例減小。因此,制冷設(shè)備是由熱力膨脹閥通過控制過熱度實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自我調(diào)整。
       
        2.2 確定正確的過熱度
       
        要保證熱力膨脹閥工作在*匹配點(diǎn),就必須保證熱力膨脹閥有合適的過熱度。熱力膨脹閥的過熱度由靜裝配過熱度與有效過熱度組成。使閥門開始開啟所需要的過熱度稱為開啟過熱度,又叫靜裝配過熱度,一般的靜裝配過熱度約為3℃。從熱力膨脹閥開始開啟至額定開度所需要的過熱度增量,稱為熱力膨脹閥的有效過熱度或可變過熱度。其數(shù)值的大小與彈簧的剛度及閥芯的行程有關(guān),一般有效過熱度約為2~5℃,通常把熱力膨脹閥的靜裝配過熱度與有效過熱度之和稱為工作過熱度,即平時(shí)所說的過熱度。因此,我們只有保證過熱度在合適的范圍內(nèi),制冷系統(tǒng)才能達(dá)到zui大冷量,又不會(huì)引起濕沖程。工業(yè)油冷卻機(jī)過熱度都要求在5~8℃之間。如果發(fā)現(xiàn)過熱度不在該范圍內(nèi),就要進(jìn)行調(diào)整。
       
        3 檢查調(diào)整熱力膨脹閥的必要性
       
        制冷設(shè)備剛投入運(yùn)行,熱力膨脹閥是不用調(diào)整,但是在設(shè)備連續(xù)使用幾年后,由于閥針的磨損、系統(tǒng)有雜質(zhì)、閥孔部分有堵塞及彈簧彈力減弱等原因,影響了熱力膨脹閥的開啟度,使得熱力膨脹閥偏離了它的工作點(diǎn),表現(xiàn)為熱力膨脹閥開啟度偏小或過大。
       
        熱力膨脹閥開啟度太小的話,就會(huì)造成供液不足,使得沒有足夠的氟利昂在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā),制冷劑在蒸發(fā)管內(nèi)流動(dòng)的途中就已經(jīng)蒸發(fā)完了,在這以后的一段,蒸發(fā)器管中沒有液體制冷劑可供蒸發(fā),只有蒸汽被過熱。因此,相當(dāng)一部分的蒸發(fā)器未能充分發(fā)揮其效能,造成制冷量不足,降低了設(shè)備的制冷效果。工業(yè)油冷卻機(jī)的壓縮機(jī)大多采用蒸發(fā)器回來的蒸汽來冷卻壓縮機(jī),如果熱力膨脹閥開啟不夠,就造成蒸汽過熱度過大,對壓縮機(jī)冷卻作用減小,壓縮機(jī)的排氣溫度會(huì)增高,潤滑油變稀,潤滑質(zhì)量降低,壓縮機(jī)的工作環(huán)境惡化,會(huì)嚴(yán)重影響壓縮機(jī)的工作壽命甚至燒毀壓縮機(jī)。據(jù)分析與過熱度過大有關(guān)。另外由于被冷卻介質(zhì)溫度降不下來,又增加了壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,也增加了耗電量。
       
        與此相反,如果熱力膨脹閥開啟過大,即熱力膨脹閥向蒸發(fā)器的供液量大于蒸發(fā)器負(fù)荷,會(huì)造成部分制冷劑來不及在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā),同氣態(tài)制冷劑一起進(jìn)入壓縮機(jī),引起濕沖程,甚至沖缸事故,損壞壓縮機(jī)。同時(shí),熱力膨脹閥開啟過大,使蒸發(fā)溫度升高,制冷量下降,壓縮機(jī)功耗增加,增加了耗電量。因此,有必要定期檢查調(diào)整熱力膨脹閥,盡量讓熱力膨脹閥工作在*匹配點(diǎn)。

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