熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)中關(guān)鍵部件之一,在系統(tǒng)中作用是把制冷劑從冷凝壓力降至蒸發(fā)壓力，并控制制冷劑的流量。
熱力膨脹閥的匹配或故障直接影響制冷性能。及時排除熱力膨脹閥的故障及正確選配與調(diào)整,對制冷效果,系統(tǒng)的運(yùn)行壽命及成本具有重要的意義。
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。按平衡方式不同, 熱力膨脹閥分為外平衡和內(nèi)平衡式,而在空調(diào)系統(tǒng)中多采用外平衡式.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。工作時,固定在蒸發(fā)器出口管道上的感溫元件感應(yīng)蒸發(fā)器出口的過熱溫度,使感溫包內(nèi)產(chǎn)生壓力，并由毛細(xì)管將壓力信號傳遞給膨脹閥內(nèi)的頂針,由此調(diào)節(jié)閥芯的啟開度,控制制冷劑的流量。
熱力膨脹閥在制冷系統(tǒng)中的常見故障：閥芯堵塞,感溫元件損壞,調(diào)整不當(dāng)，選型不當(dāng)。
熱力膨脹閥的堵塞故障 ：
1） 在制冷系統(tǒng)中，熱力膨脹閥的堵塞故障主要是“臟堵”和“冰堵”。臟堵原因主要是系統(tǒng)中的雜質(zhì)：如焊渣,銅屑,鐵屑,制冷劑中的雜質(zhì)等。冰堵是因系統(tǒng)中含有過多的水分(濕氣),產(chǎn)生濕氣的途徑有: 在安裝時系統(tǒng)抽真空不夠，沒能把管路內(nèi)的濕氣抽盡;管路連接處焊接工藝不好,有漏氣點(diǎn)。
在向系統(tǒng)充注時沒把連接管內(nèi)的空氣排出。為系統(tǒng)補(bǔ)充潤滑油時,進(jìn)入空氣。
堵塞一般情況下發(fā)生在干燥過濾器中,系統(tǒng)中的雜質(zhì)被過濾器攔截或進(jìn)入熱力膨脹閥內(nèi),造成臟堵現(xiàn)象。發(fā)生時系統(tǒng)首先表現(xiàn)為回氣溫度升高,過熱度升高,故障嚴(yán)重時,使系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),甚至使壓縮機(jī)損壞。
冰堵塞一般發(fā)生在膨脹閥的節(jié)流孔處如,因?yàn)檫@里是整個系統(tǒng)中溫度最低的,孔徑最小的地方。由于系統(tǒng)不制冷,系統(tǒng)整體溫度回升,隨著溫度的提高,冰堵處會逐漸融化,而后系統(tǒng)又恢復(fù)制冷能力, 隨著系統(tǒng)整體溫度的再次降低又會出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。故冰堵塞是一個反復(fù)過程。
2）堵塞的排除方法 ：對于臟堵,如果不是很嚴(yán)重,更換干燥過濾器。如果非常嚴(yán)重,就要重新清理系統(tǒng)管路中的雜質(zhì),抽真空,重新充注制冷劑。對于輕微冰堵,可用熱毛巾敷在冰堵處，如果冰堵程度比較嚴(yán)重，已影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，則要換掉過濾干燥器，重新處掉系統(tǒng)管路中的水分,抽真空,重新充注制冷劑。
3） 感溫包故障常見原因 ：
當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)膨脹閥供液時多時少或膨脹閥關(guān)不小,過熱度,過冷度不正常等現(xiàn)象時.原因可能就是感溫包出了故障。
1) 感溫包毛細(xì)管斷裂,使感溫包內(nèi)的充注物漏掉,導(dǎo)致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執(zhí)機(jī)構(gòu)。
2) 感溫包包扎位置不正確。
4) 感溫包故障處理： 一般情況感溫包盡量裝在蒸發(fā)器出口水平段的回氣管上,應(yīng)遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口而近蒸發(fā)器,且不宜垂直安裝。當(dāng)水平回氣管直徑小于7/8"（22mm）時, 感溫包宜安裝在回氣管的頂上端。當(dāng)水平回氣管直徑大于7/8"時,感溫包要安裝在回氣管軸線以下與水平軸線成45 度左右。
因?yàn)榘迅袦匕惭b在吸氣管的上部會降低反應(yīng)的靈敏度,可能使蒸發(fā)器的制冷劑過多，把感溫包安裝在吸氣管的底部會引起供液的紊亂,因?yàn)榭傆猩倭康囊簯B(tài)制冷劑流到感溫包安裝的位置,而導(dǎo)致感溫包溫度的迅速變化。
安裝時, 感溫包需用銅片包扎好,回氣管表面要除銹,如果是鋼管,表面除銹后涂銀漆,以保證感溫包
與回氣管的良好接觸。感溫包必須低于閥頂膜片上腔,而且感溫包的頭部要水平放置或朝下,當(dāng)相對位置高于膜片上腔時,毛細(xì)管應(yīng)向上彎成U 形,以免液體進(jìn)入膜片上腔。為了避免系統(tǒng)突然停機(jī)時,制冷劑液體或油積在感溫包所在的水平管段而影響感溫包的性能, 感溫包后的管段應(yīng)該做成
5） 調(diào)整不當(dāng)膨脹閥的過熱度：熱力膨脹閥處于某一開度,所對應(yīng)的過熱度稱為工作過熱度即所說的熱力膨脹閥的過熱度。包括靜態(tài)過熱度(SS)和開啟過熱度(OS)。
靜態(tài)過熱度：熱力膨脹閥處于開啟位置時，彈簧力最小，這時熱力膨脹閥控制的過熱度最小，稱之為靜態(tài)過熱度SS。
動態(tài)過熱度：膨脹閥閥孔開啟后，閥孔開度隨出口蒸氣過熱度的增大而增大，從閥孔開啟到全開為止，其過熱度增加的數(shù)值叫動態(tài)過熱度OS。用曲線表示為。
6） 膨脹閥的正確調(diào)整方法 ：在調(diào)整熱力膨脹閥之前，必須確認(rèn)制冷異常原因是由于熱力膨脹閥偏離最佳工作點(diǎn)引起的，還是因?yàn)榉荷?、干燥過濾器堵塞等其他原因所引起的。同時，必須保證感溫包采樣信號的正確性，感溫頭安裝的位置必須正確，絕對不可安裝在管道的正下方，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。
7） 熱力膨脹閥調(diào)整時注意事項(xiàng)
熱力膨脹閥的調(diào)整工作，必須在制冷裝置正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。由于蒸發(fā)器表面無法放置測溫計(jì)，可以利用壓縮機(jī)的吸氣壓力作為蒸發(fā)器內(nèi)的飽和壓力，查表得到近似蒸發(fā)溫度。用測溫計(jì)測出回氣管的溫度，與蒸發(fā)溫度對比來校核過熱度。調(diào)整中，如果感到過熱度太小，則可把調(diào)節(jié)螺桿按順時針方向轉(zhuǎn)動（即增大彈簧力，減小熱力膨脹閥開啟度），使流量減小；反之，若感到過熱度太大，即供液不足，則可把調(diào)節(jié)螺桿朝相反方向（逆時針）轉(zhuǎn)動，使流量增大。由于實(shí)際工作中的熱力膨脹閥感溫系統(tǒng)存在著一定的熱惰性，形成信號傳遞滯后，運(yùn)行基本穩(wěn)定后方可進(jìn)行下一次調(diào)整。因此整個調(diào)整過程必須耐心細(xì)致，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動的圈數(shù)一次不宜過多過快。
熱力膨脹閥具體的調(diào)整步驟 ：
停機(jī)。將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處（對應(yīng)感溫包位置）的保溫層內(nèi)。將壓 力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連。
開機(jī)。讓壓縮機(jī)運(yùn)行15 分鐘以上，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，使壓力指示和溫度顯示達(dá)到穩(wěn)定值。
讀出數(shù)字溫度表溫度T1 與壓力表測得壓力所對應(yīng)的溫度T2，過熱度為兩讀數(shù)之差T1- T2。
注意，必須同時讀出這兩個讀數(shù)。熱力膨脹閥過熱度應(yīng)在5-8℃之間，如果不是，則進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整步驟是：首先拆下熱力膨脹閥的防護(hù)蓋，然后轉(zhuǎn)動調(diào)整螺桿2-4 圈，等系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，重新讀數(shù)，計(jì)算過熱度，是否在正常范圍，不是的話，重復(fù)前面的操作，直至符合要求，調(diào)節(jié)過程必須小心仔細(xì)。
8）熱力膨脹閥的選配
熱力膨脹閥的正確選配對整個系統(tǒng)的性能發(fā)揮起著重要的作用。正確選配熱力膨脹閥將使蒸發(fā)器最大限度地加以利用,并使蒸發(fā)器始終和熱負(fù)荷匹配。
9） 熱力膨脹閥與系統(tǒng)不匹配時的現(xiàn)象 ：不匹配時、會使系統(tǒng)的制冷劑流量時多時少,導(dǎo)致熱力膨脹閥的制冷量時大時小,當(dāng)制冷量過小時,會使蒸發(fā)器供液不足,產(chǎn)生過大熱度,對系統(tǒng)性能會造成不利的影響.當(dāng)制冷量過大時,會引起震蕩,間歇性的使蒸發(fā)器供液過量,導(dǎo)致壓縮機(jī)的吸氣壓力出現(xiàn)劇烈波動,甚至有液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),引起液擊(濕沖程)現(xiàn)象。
10） 熱力膨脹閥選擇的依據(jù) ：
根據(jù)制冷系統(tǒng)的制冷劑種類,蒸發(fā)溫度范圍和蒸發(fā)器過熱負(fù)荷的大小選擇。
一般步驟如下：
1) 確定系統(tǒng)的制冷劑型號。
2) 確定蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,冷凝溫度及制冷量。
3) 熱力膨脹閥進(jìn)出口的壓力差。
舉例 ：有一臺蒸發(fā)盤管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，選擇什么型號的熱力膨脹閥（以丹佛斯公司產(chǎn)品為例）。
首先確定膨脹閥進(jìn)出口兩端的壓力差P Δ 。
公式中：
P k 為冷凝壓力。
P 0 為蒸發(fā)壓力。
1 P Δ 為供液銅管的壓力降。
2 P Δ 為分液器和分液毛細(xì)管的壓力降。
P k （冷凝壓力），P0（蒸發(fā)壓力）由所給的已知參數(shù)可在焓濕圖中查得。
P k =17.5 5 10 × P a ，P0=6.5 5 10 × P a
而供液銅管的壓力降。已知1 P Δ =0.0031 5 10 × Pa。再分液器分液銅管的壓力降取經(jīng)驗(yàn)值2 P Δ =1 5 10 × Pa 。
當(dāng)制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)溫度為8℃，冷凝溫度為50℃， 1 P Δ
為10bar，選擇型號為TDEZ26 熱力膨脹閥（以丹佛斯公司產(chǎn)品為例）。
制冷量（KW） R407C
蒸發(fā)溫度+15℃ 蒸發(fā)溫度+10℃
膨脹閥兩端壓力降△P（巴） 膨脹閥兩端壓力降△P（巴）型號和名義制冷 |
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