高低溫沖擊試驗箱制冷膨脹閥選型與故障分析

制冷膨脹閥
制冷膨脹閥是制冷系統中的一個重要部件，適用各種制冷系統的自動調節。常用的節流機構有以下幾種：手動式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥等。
手動式膨脹閥
手動式膨脹閥的結構和普通截止閥相似，只是它的閥芯為針形錐體或具有Ⅴ形缺口的錐體。閥桿采用細牙螺紋，在旋轉手輪時，可使閥門的開啟度緩慢地增大或堿小，保證良好的調節性能。

手動式膨脹閥：它的顯著特點是不易壞。管理人員要根據蒸發器的熱負荷的變化和其它因素的影響，手動調整膨脹閥的開度，因此操作管理麻煩，且需要較高的經驗，現在多采用自動膨脹閥，而手動膨脹閥只用在旁通管上，作為輔助作用。本文來源：制冷百科公眾號。
浮球式膨脹閥浮球式膨脹閥多用于滿液式蒸發器，這種蒸發器要求液面保持一定的高度，正符合浮球式膨脹閥的特點。浮球式膨脹閥可以分為直通式和非直通式兩種。

直通式膨脹閥：供給蒸發器的液體，首先全部經過浮球室，然后通過液體平衡管進入蒸發器，所以它有結構簡單的特點，但是浮球室的液面波動較大，對閥芯的沖擊力也較大，閥芯容易損壞；處次之外，還需要較大口徑的平衡管。本文來源：制冷百科公眾號。
非直通式浮球膨脹閥：閥門機構在浮球室外，節流后的制冷劑不經過浮球室，而是沿管道直接進入蒸發器，所以浮球室液面平穩，但在構造和安裝上復雜。
熱力式膨脹閥熱力式膨脹閥因平衡方式不同分為：內平衡式和外平衡式兩種。
什么情況下使用內平衡式熱力膨脹閥：蒸發器壓降較小、小型的、批量的。使用內平衡的好處是：不需要連接為平衡管，減少機組安裝工藝，減少機組使用過程中故障點，價格較便宜。
外平衡式熱力膨脹閥比較準確的控制蒸發器的出口過熱度，充分的利用蒸發器的換熱面積，提高機組能效。
內平衡式熱力膨脹閥所采集的壓力為膨脹閥出口壓力，而外平衡式熱力膨脹閥采集的壓力為蒸發器出口壓力，所以在同等條件下，內平衡較外平衡過熱度大，這樣就減少了蒸發器的利用率，降低了系統的能效。

熱力膨脹閥的工作原理：工作時,固定在蒸發器出口管道上的感溫包感應蒸發器出口的過熱溫度,使感溫包內產生壓力,并由毛細管傳到膜片上部的空間,在壓力的作用下膜片以彈性變形的方式把信號傳遞給頂針(執行機構),從而調節閥們的開度,控制制冷劑的流量。
熱力膨脹閥故障分析熱力膨脹閥的堵塞故障：制冷系統中熱力膨脹閥的堵塞故障是經常發生的，包括臟堵和冰堵以及感溫包故障。本文來源：制冷百科公眾號。
臟堵的主要原因：系統中存在雜質，例如焊渣，銅屑，鐵屑，纖維等。臟堵塞發生在干燥過濾器上，系統中的雜質被過濾器攔截住，造成臟堵現象。
冰堵的主要原因：系統中含有過多的水分（濕氣）。冰堵塞一般發生在膨脹閥的節流孔處如，這里是整個系統中溫度zui低，孔徑zui小的地方。本文來源：制冷百科公眾號。

感溫包故障：當系統中出現膨脹閥供液時多時少或膨脹閥關不小，過熱度,過冷度不正確等現象時，原因可能就是感溫包出了故障。
感溫包故障包括毛細管斷裂,使感溫包內的充注物漏掉,導致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執機構，以及感溫包包扎位置不正確。
感溫包正確安裝方法：一般情況感溫包盡量裝在蒸發器出口水平段的回氣管上，應遠離壓縮機吸氣口而靠近蒸發器，而且不宜垂直安裝。當水平回氣管直徑小于22mm時，感溫包宜安裝在回氣管的頂上端，即吸氣管的“1點鐘“位置。

當水平回氣管直徑大于22mm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，即吸氣管的“3點鐘“位置。

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，當相對位置高于膜片上腔時，毛細管應向上彎成U形，以免液體進入膜片上腔。
熱力膨脹閥與選型熱力膨脹閥具體的調整步驟：1)、停機：將數字溫度表的探頭插入到蒸發器回氣口處（對應感溫包位置）的保溫層內。將壓力表與壓縮機低壓閥的三通相連。
2)、開機：讓壓縮機運行15分鐘以上，進入穩定運行狀態，使壓力指示和溫度顯示達到穩定值。
3)、讀值：讀出數字溫度表溫度T1與壓力表測得壓力所對應的溫度T2，過熱度為兩讀數之差T1-T2。
注意：必須同時讀出這兩個讀數。熱力膨脹閥過熱度應在5-8℃之間，如果不是，則進行適當的調整。調整步驟是：首先拆下熱力膨脹閥的防護蓋，然后轉動調整螺桿2-4圈，等系統運行穩定，重新讀數，計算過熱度，是否在正常范圍，不是的話，重復前面的操作，直至符合要求，調節過程必須小心仔細。本文來源：制冷百科公眾號。
熱力膨脹閥與系統不匹配時的現象：不匹配時、會使系統的制冷劑流量時多時少,導致熱力膨脹閥的制冷量時大時小,當制冷量過小時,會使蒸發器供液不足,產生過大熱度,對系統性能會造成不利的影響.當制冷量過大時,會引起震蕩,間歇性的使蒸發器供液過量,導致壓縮機的吸氣壓力出現劇烈波動,甚至有液態制冷劑進入壓縮機,引起液擊(濕沖程)現象。
選擇的依據：根據制冷系統的制冷劑種類,蒸發溫度范圍和蒸發器過熱負荷的大小選擇。本文來源：制冷百科公眾號。
一般步驟如下：1)、確定系統的制冷劑型號。2)、確定蒸發器的蒸發溫度,冷凝溫度及制冷量。3)、熱力膨脹閥進出口的壓力差。
舉例：（本文以丹佛斯產品為例）有一臺蒸發盤管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，選擇什么型號的熱力膨脹閥（以丹佛斯公司產品為例）。首先確定膨脹閥進出口兩端的壓力差PΔ。
公式中：Pk為冷凝壓力。P0為蒸發壓力。1PΔ為供液銅管的壓力降。本文來源：制冷百科公眾號。2PΔ為分液器和分液毛細管的壓力降。Pk（冷凝壓力），P0（蒸發壓力）由參數可在焓濕圖中查得。
Pk=17.5510×Pa，P0=6.5510×PaA)而供液銅管的壓力降，由于所用的盤管選型軟件，在所計算的數據中已有了供液管的壓力降。故已知1PΔ=0.0031510×Pa。本文來源：制冷百科公眾號。
再分液器分液銅管的壓力降取經驗值2PΔ=1510×Pa。"g當制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，1PΔ為10bar，選擇型號為TDEZ26熱力膨脹閥。