膨胀阀

膨胀阀的全称为"热力膨胀阀"一般用于氟利昂制冷装置，是一种有自动控制功能的制冷剂节流装置，通过包扎在蒸发器出口管壁上的感温包中感温工质对制冷剂蒸汽的过热度的压力变化来控制阀针的开大、关小，达到调节向蒸发器供液的流量的目的，这样确保了进入蒸发器制冷量的速率与液体制冷剂的蒸发速率相一致。这样膨胀阀保证了制冷剂被充分蒸发利用，避免有液体制冷剂进入压缩机。

膨胀阀的应用选择：

热力膨胀阀的选择应该保证对蒸发器的供液量始终与热负荷平衡，充分发挥蒸发器的使用效率。热力膨胀阀的额定制冷量是在全开的状态下的能量，一般具有1℃以上的过冷度。热力膨胀阀在选用时应遵循以下原则：蒸发器压力损失较小时，适宜选用内平衡式；反之，（或装有分液装置）选用外平衡式膨胀阀。

热力膨胀阀的简单选用步骤：

1、确定设备的冷量；

2、确定制冷剂的种类；

3、确定设备所需要的制冷量；

4、确定膨胀阀的形式；

5、确定系统所需的蒸发温度；

6、找出所对应的冷量的产品型号。

：

以地球牌膨胀阀选用为例：设备要求蒸发温度为-20℃、冷凝温度-32℃工况下的冷量为2323w,制冷剂R22；系统存在压降损失；应选择TIE系列，阀芯型号为TIO-02（地球膨胀阀数据及特点见附表）。无法找到产品系列数据时，可以结合制冷机组与膨胀阀相对应技术数据依次类推，寻找相对应的产品型号，或依据相类似工况应用设备选型。

膨胀阀的安装：

安装前检查膨胀阀是否完好，感温包有无泄露；膨胀阀的安装位置应尽量靠近蒸发器，一般情况下要竖直安装；膨胀阀的敢温包要安装在蒸发器的出口管道（回气管）的水平部分，为保证感温包与管道有良好的接触，应将管道清理干净，用钢片或铜片包扎在出口管道下侧45°的部位，并缠绕隔热及防潮材料；外平衡膨胀阀的外部均压管安装在蒸发器出口与蒸发器不会出现较大压差的地方即可，一般安装在距感温包下游的吸入管上部离感温包稍远的位置；安装应前注意膨胀阀液体流动的方向。

附：地球牌膨胀阀的技术数据及简介

公称制冷量机于冷凝温度38℃，蒸发温度4℃，，膨胀阀液过温度1K

制冷

剂 TIO-00X TIO-000 TIO-001 TIO-002 TIO-003 TIO-004 TIO-005 TIO-006

冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw 冷量Kw

R134a 0.3 0.8 1.9 3.1 5.0 8.3 10.1 11.7

R22 0.5 1.3 3.2 5.3 8.5 13.9 16.9 19.5

R404a 0.4 1.0 2.3 3.9 6.2 10.1 12.3 14.2

R407C 0.5 1.4 3.5 5.7 9.2 15.0 18.3 21.1

R407 0.4 1.0 2.3 3.9 6.2 10.1 12.3 14.2

R407A 0.5 1.3 3.2 5.3 8.6 14.0 17.0 19.6

R407B 0.4 1.0 2.6 4.2 6.8 11.1 13.5 15.6

R502 0.4 0.9 2.1 3.6 5.7 9.3 11.3 13.1

地球牌膨胀阀是专为制冷应用设计生产，制冷量由0.5KW~19.5KW，TCL（E）系列冷量可达632.KW；适用于冷库、超市冷柜陈列柜、冰淇淋机冷藏车等各种冷冻设备。

第二课

摘要：节能和环保是人类亟待解决的两大问题。2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行了可持续发展世界峰会。在该次会议上国际制冷学会发表了《制冷业对于可持续发展和减缓大气变化的承诺》，在此文件中阐明制冷业主要的挑战来自全球气候变暖。造成制冷业影响全球气候变暖的80%的原因是二氧化碳的排放。这些间接的排放是部分是由制冷装置运行所需能量的生产引起的。

关键词：热力膨胀阀电子膨胀阀原理控制

1. 概述

节能和环保是人类亟待解决的两大问题。2002年8月26日至9月4日在南非约翰内斯堡举行了可持续发展世界峰会。在该次会议上国际制冷学会发表了《制冷业对于可持续发展和减缓大气变化的承诺》，在此文件中阐明制冷业主要的挑战来自全球气候变暖。造成制冷业影响全球气候变暖的80%的原因是二氧化碳的排放。这些间接的排放是部分是由制冷装置运行所需能量的生产引起的。制冷、空调和热泵这些设备所消耗的电能约占全世界生产电能的15%，这表明间接排放的影响是非常的严重。此文件还提出在下一个20年制冷业必须树立雄心去达到目标之一：每个制冷设备耗能减少30~50%。制冷业者为保护环境，应把节能贯穿到制冷设备的使用周期中去。作为制冷循环的四大部件之一，节流装置在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配是整个制冷设备降低能耗的重要一环。本文将对节流机构的工作原理和运行能量匹配进行分析，重点对电子膨胀阀的工作原理进行分析。

2. 传统节流机构的工作原理及匹配

节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，压力下降的大小取决于流动截面收缩的比例。节流机构的作用：

1、节流降压。当常温高压的制冷剂饱和液体流过节流阀，变成低温低压的制冷剂液体并产生少许闪发气体。进而实现向外界吸热的目的。

2、调节流量：节流阀通过感温包感受蒸发器出口处制冷剂过热度的变化来控制阀的开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，使其流量与蒸发器的热负荷相匹配。当蒸发器热负荷增加时阀开度也增大，制冷剂流量随之增加，反之，制冷剂流量减少。

3、控制过热度：节流机构具有控制蒸发器出口制冷剂过热度的功能，既保持蒸发器传热面积的充分利用，又防止吸气带液损坏压缩机的事故发生。

4、控制蒸发液位：带液位控制的节流机构具有控制蒸发器液位的功能，既保持蒸发器传热面积的充分利用，又防止吸气带液降低吸气过热度。

若节流机构向蒸发器的供液量与蒸发负荷相比过大，部分液态制冷剂一起进入压缩机，引起湿压缩或冲缸事故。相反若供液量与蒸发器负荷相比太少，则蒸发器部分传热面积未能充分发挥其效能，甚至会造成蒸发压力降低，而且使制冷系统的制冷量降低，制冷系数减小，制冷装置能耗增大。节流机构流量的调节对制冷装置节能降耗起着非常重要的作用。大型中央空调冷水机组常用的节流机构有手动节流阀、孔板、热力膨胀阀、浮球+主节流阀。

2.1手动节流阀

手动节流阀是最老式的节流阀，其外形与普通截止阀相似。它由阀体、阀芯、阀杆、填料压盖、上盖、手轮和螺栓等零件组成。与截止阀不同之处在于它的阀芯为针型或具有V 形缺口的锥体，而且阀杆采用细牙螺纹。当旋转手轮时，可使阀门的开启度缓慢地增大或减小，以保证良好的调节性能。手动节流阀开启的大小，需要操作人员频繁地调节，以适应负荷的变化。通常开启度为1/8~1/4圈，一般不超过一圈，开启度过大就起不到节流（膨胀）的作用。这种节流阀现在已被自动节流机构取代。

2.2孔板

孔板节流机构由两块孔板组成，采用两级节流。制冷工质通过第一级孔板时，制冷工质刚好到达饱和液体线，并产生少许闪发气体;由于闪发气体占据一部分空间，其流量也在波动，致使工质进入第二级孔板时流体的流量在一定范围（约20%）内变动，进而达到自动调节制冷剂循环量的功能，第二级孔板因变动的流量造成不同的压降变化，与系统高低压差进行调节，于动态平衡后，稳定发挥制冷工质膨胀功能而完成整个制冷循环。一二级孔板设计依据：