膨脹閥是制冷系統(tǒng)中的一個重要部件,一般安裝于儲液筒和蒸發(fā)器之間。膨脹閥使中溫高壓的液體制冷劑通過其節(jié)流成為低溫低壓的濕蒸汽,然后制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量達到制冷效果,膨脹閥通過蒸發(fā)器末端的過熱度變化來控制閥門流量,防止出現(xiàn)蒸發(fā)器面積利用不足和敲缸現(xiàn)象。
膨脹閥的結(jié)構(gòu)和工作原理
1 熱力膨脹閥的作用:
熱力膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口,常稱為膨脹閥,主要作用有兩個:
1) 節(jié)流作用:高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后,成為低溫低壓的霧狀的液壓制冷劑,為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件;
2) 控制制冷劑的流量:進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑,經(jīng)過蒸發(fā)器后,制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài),吸收熱量,降低車內(nèi)的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量,保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑,若流量過大,出口含有液態(tài)制冷劑,可能進入壓縮機產(chǎn)生液擊;若制冷劑流量過小,提前蒸發(fā)完畢,造成制冷不足;
2 熱力膨脹閥的種類:
熱力膨脹閥按照平衡方式不同,分內(nèi)平衡式和外平衡式;外平衡式熱力膨脹閥分F型和H型兩種結(jié)構(gòu)型式。
1) 內(nèi)平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理:
內(nèi)平衡式F型熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖。感溫包內(nèi)充注制冷劑,放置在蒸發(fā)器出口管道上,感溫包和膜片上部通過毛細管相連,感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度,膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如果空調(diào)負荷增加,液壓制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢,則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高,膜片上壓力增大,推動閥桿使膨脹閥開度增大,進入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加,制冷量增大;如果空調(diào)負荷減小,則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小,以同樣的作用原理使得閥開度減小,從而控制制冷劑的流量。
簡單說,膨脹閥由閥體、感溫包、平衡管三大部分組成。
感溫包
感溫包內(nèi)充注的是處于氣液平衡飽和狀態(tài)的制冷劑,這部分制冷劑與系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑是不相通的。它一般是綁在蒸發(fā)器出氣管上,與管子緊密接觸以感受蒸發(fā)器出口的過熱蒸氣溫度,由于它內(nèi)部的制冷劑是飽和的,所以就根據(jù)溫度傳遞溫度下飽和狀態(tài)的壓力給閥體。
平衡管
平衡管的一端接在蒸發(fā)器出口稍遠離感溫包的位置上,通過毛細管直接與閥體連接。作用是傳遞蒸發(fā)器出口的實際壓力給閥體。閥體內(nèi)有二膜片,膜片在壓力作用下向上移動使通過膨脹閥的制冷劑流量減小,在動態(tài)中尋求平衡。
質(zhì)量判斷
理想的膨脹閥工作狀態(tài)應(yīng)該是隨著蒸發(fā)器負荷的變化,實時改變開度,控制流量。但實際上,由于感溫包感受的溫度在熱傳遞上存在遲滯,造成膨脹閥的反應(yīng)總是慢半拍。假如我們描繪一幅膨脹閥的時間流量圖,我們會發(fā)現(xiàn)它并不是圓滑的曲線,而是波折線。膨脹閥的好壞反映在波折的幅度上,幅度越大說明該閥反應(yīng)越慢,質(zhì)量越差。