高低温冲击试验箱制冷膨胀阀选型与故障分析

制冷膨胀阀
制冷膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，适用各种制冷系统的自动调节。常用的节流机构有以下几种：手动式膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力式膨胀阀等。

手动式膨胀阀
手动式膨胀阀的结构和普通截止阀相似，只是它的阀芯为针形锥体或具有Ⅴ形缺口的锥体。阀杆采用细牙螺纹，在旋转手轮时，可使阀门的开启度缓慢地增大或碱小，保证良好的调节性能。

手动式膨胀阀：它的显著特点是不易坏。管理人员要根据蒸发器的热负荷的变化和其它因素的影响，手动调整膨胀阀的开度，因此操作管理麻烦，且需要较高的经验，现在多采用自动膨胀阀，而手动膨胀阀只用在旁通管上，作为辅助作用。本文来源：制冷百科公众号。
浮球式膨胀阀浮球式膨胀阀多用于满液式蒸发器，这种蒸发器要求液面保持一定的高度，正符合浮球式膨胀阀的特点。浮球式膨胀阀可以分为直通式和非直通式两种。

直通式膨胀阀：供给蒸发器的液体，首先全部经过浮球室，然后通过液体平衡管进入蒸发器，所以它有结构简单的特点，但是浮球室的液面波动较大，对阀芯的冲击力也较大，阀芯容易损坏；处次之外，还需要较大口径的平衡管。本文来源：制冷百科公众号。
非直通式浮球膨胀阀：阀门机构在浮球室外，节流后的制冷剂不经过浮球室，而是沿管道直接进入蒸发器，所以浮球室液面平稳，但在构造和安装上复杂。
热力式膨胀阀热力式膨胀阀因平衡方式不同分为：内平衡式和外平衡式两种。
什么情况下使用内平衡式热力膨胀阀：蒸发器压降较小、小型的、批量的。使用内平衡的好处是：不需要连接为平衡管，减少机组安装工艺，减少机组使用过程中故障点，价格较便宜。
外平衡式热力膨胀阀比较准确的控制蒸发器的出口过热度，充分的利用蒸发器的换热面积，提高机组能效。
内平衡式热力膨胀阀所采集的压力为膨胀阀出口压力，而外平衡式热力膨胀阀采集的压力为蒸发器出口压力，所以在同等条件下，内平衡较外平衡过热度大，这样就减少了蒸发器的利用率，降低了系统的能效。

热力膨胀阀的工作原理：工作时,固定在蒸发器出口管道上的感温包感应蒸发器出口的过热温度,使感温包内产生压力,并由毛细管传到膜片上部的空间,在压力的作用下膜片以弹性变形的方式把信号传递给顶针(执行机构),从而调节阀们的开度,控制制冷剂的流量。
热力膨胀阀故障分析热力膨胀阀的堵塞故障：制冷系统中热力膨胀阀的堵塞故障是经常发生的，包括脏堵和冰堵以及感温包故障。本文来源：制冷百科公众号。
脏堵的主要原因：系统中存在杂质，例如焊渣，铜屑，铁屑，纤维等。脏堵塞发生在干燥过滤器上，系统中的杂质被过滤器拦截住，造成脏堵现象。
冰堵的主要原因：系统中含有过多的水分（湿气）。冰堵塞一般发生在膨胀阀的节流孔处如，这里是整个系统中温度*低，孔径*小的地方。本文来源：制冷百科公众号。

感温包故障：当系统中出现膨胀阀供液时多时少或膨胀阀关不小，过热度,过冷度不正确等现象时，原因可能就是感温包出了故障。
感温包故障包括毛细管断裂,使感温包内的充注物漏掉,导致不能把正确的信号传给热力膨胀阀的执机构，以及感温包包扎位置不正确。
感温包正确安装方法：一般情况感温包尽量装在蒸发器出口水平段的回气管上，应远离压缩机吸气口而靠近蒸发器，而且不宜垂直安装。当水平回气管直径小于22mm时，感温包宜安装在回气管的顶上端，即吸气管的“1点钟“位置。

当水平回气管直径大于22mm时，感温包要安装在回气管轴线以下与水平轴线成45度左右，即吸气管的“3点钟“位置。

安装时，感温包需用铜片包扎好，回气管表面要除锈，如果是钢管，表面除锈后涂银漆，以保证感温包与回气管的良好接触。感温包必须低于阀顶膜片上腔，而且感温包的头部要水平放置或朝下，当相对位置高于膜片上腔时，毛细管应向上弯成U形，以免液体进入膜片上腔。
热力膨胀阀与选型热力膨胀阀具体的调整步骤：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。调整步骤是：首先拆下热力膨胀阀的防护盖，然后转动调整螺杆2-4圈，等系统运行稳定，重新读数，计算过热度，是否在正常范围，不是的话，重复前面的操作，直至符合要求，调节过程必须小心仔细。本文来源：制冷百科公众号。
热力膨胀阀与系统不匹配时的现象：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。
选择的依据：根据制冷系统的制冷剂种类,蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小选择。本文来源：制冷百科公众号。
一般步骤如下：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。
举例：（本文以丹佛斯产品为例）有一台蒸发盘管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为8℃，冷凝温度为50℃，选择什么型号的热力膨胀阀（以丹佛斯公司产品为例）。首先确定膨胀阀进出口两端的压力差PΔ。
公式中：Pk为冷凝压力。P0为蒸发压力。1PΔ为供液铜管的压力降。本文来源：制冷百科公众号。2PΔ为分液器和分液毛细管的压力降。Pk（冷凝压力），P0（蒸发压力）由参数可在焓湿图中查得。
Pk=17.5510×Pa，P0=6.5510×PaA)而供液铜管的压力降，由于所用的盘管选型软件，在所计算的数据中已有了供液管的压力降。故已知1PΔ=0.0031510×Pa。本文来源：制冷百科公众号。
再分液器分液铜管的压力降取经验值2PΔ=1510×Pa。"g当制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为8℃，冷凝温度为50℃，1PΔ为10bar，选择型号为TDEZ26热力膨胀阀。