熱力膨脹閥、毛細管、電子膨脹閥，三種重要節(jié)流裝置圖文詳解

    節(jié)流機構(gòu)是制冷裝置中的重要部件之一，它的作用是將冷凝器或貯液器中冷凝壓力下的飽和液體（或過冷液體），節(jié)流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時根據(jù)負荷的變化，調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器制冷劑的流量。常用的節(jié)流裝置有毛細管、熱力膨脹閥、浮球閥等。

如果節(jié)流機構(gòu)向蒸發(fā)器的供液量與蒸發(fā)器負荷相比過大，部分制冷劑液體會與氣態(tài)制冷劑一起進入壓縮機，引起濕壓縮或液擊事故。

相反若供液量與蒸發(fā)器熱負荷相比太少，則蒸發(fā)器部分換熱面積未能充分發(fā)揮作用，甚至造成蒸發(fā)壓力降低；而且使系統(tǒng)的制冷量減小，制冷系數(shù)降低，壓縮機的排氣溫度升高，影響壓縮機的正常潤滑。

節(jié)流機構(gòu)的作用和工作原理

當(dāng)制冷劑流體通過一小孔時，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯訅毫?，流速急劇增大，成為湍流流動，流體發(fā)生擾動，摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達到降壓調(diào)節(jié)流量的目的。

節(jié)流是壓縮式制冷循環(huán)不可缺少的四個主要過程之一。

節(jié)流機構(gòu)的作用有兩點：

一是對從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進行節(jié)流降壓為蒸發(fā)壓力

二是根據(jù)系統(tǒng)負荷變化，調(diào)整進入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。

1.熱力膨脹閥

熱力膨脹閥普遍用于氟利昂制冷系統(tǒng)中，通過感溫機構(gòu)的作用，隨蒸發(fā)器出口處制冷劑的溫度變化而自動變化，達到調(diào)節(jié)制冷劑供液量的目的。

大多數(shù)熱力膨脹閥在出廠前把過熱度調(diào)定在5～6℃,閥的結(jié)構(gòu)保證過熱度再提高2℃時，閥就處于全開位置，與過熱度約為2℃時，膨脹閥將處于關(guān)閉狀態(tài)?？刂七^熱度的調(diào)節(jié)彈簧，其調(diào)節(jié)幅度為3～6℃。

一般說來，熱力膨脹閥調(diào)定的過熱度越高，蒸發(fā)器的吸熱能力就降低，因為提高過熱度要占去蒸發(fā)器尾部相當(dāng)一部分傳熱面，以便使飽和蒸氣在此得到過熱，這就占據(jù)了一部分蒸發(fā)器傳熱面積，使制冷劑汽化吸熱的面積相對減少，也就是說蒸發(fā)器的表面未能得到充分利用。

但是，過熱度太低，有可能使制冷劑液體帶入壓縮機，產(chǎn)生液擊的不利現(xiàn)象。因此，過熱度的調(diào)節(jié)要適當(dāng)，既能確保有足夠的制冷劑進入蒸發(fā)器，又要防止液體制冷劑進入壓縮機。

熱力式膨脹閥主要由閥體、感溫包和毛細管組成。熱力式膨脹閥按膜片平衡方式不同有內(nèi)平衡式和外平衡式兩種類型。

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥由閥體、推桿、閥座、閥針、彈簧、調(diào)節(jié)桿、感溫包、聯(lián)接管、感應(yīng)膜片等部件組成。

外平衡式熱力膨脹閥

外平衡式熱力膨脹閥在結(jié)構(gòu)上和安裝上與內(nèi)平衡式的區(qū)別是：外平衡式閥膜片下方的空間與閥的出口不連通，而是用一根小直徑的平衡管與蒸發(fā)器出口相連，這樣，作用于膜片下方的制冷劑壓力就不是節(jié)流后蒸發(fā)器進口處的Po，而是蒸發(fā)器出口處的壓力Pc，膜片受力平衡時為Pg=Pc+Pw，可見，閥的開啟度不受蒸發(fā)器盤管管內(nèi)流動阻力的影響，從而克服了內(nèi)平衡式的缺點，外平衡式多用于蒸發(fā)器盤管阻力較大的場合。

通常，把膨脹閥關(guān)閉時的蒸汽過熱度稱為關(guān)閉過熱度，關(guān)閉過熱度也等于閥孔開始開啟時的開啟過熱度。關(guān)閉過熱度與彈簧的預(yù)緊力有關(guān)，其大小可由調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)。

當(dāng)彈簧調(diào)至最松時的過熱度稱最小關(guān)閉過熱度；相反，調(diào)至最緊時的過熱度稱為最大關(guān)閉過熱度。一般膨脹閥的最小關(guān)閉過熱度不大于2℃，最大關(guān)閉過熱度不小于8℃。

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥

外平衡式熱力膨脹閥

對于內(nèi)平衡式熱力膨脹閥，作用在膜片下方的是蒸發(fā)壓力，如果蒸發(fā)器的阻力比較大，制冷劑在某些蒸發(fā)器內(nèi)流動時存在較大的流阻損失，將嚴重影響熱力膨脹閥的工作性能，造成蒸發(fā)器出口過熱度增大，過熱度提高，對蒸發(fā)器傳熱面積的利用不合理。

對外平衡式熱力膨脹閥，作用在膜片下的壓力是蒸發(fā)器的出口壓力，不再是蒸發(fā)壓力，情況就得到了改善。

2.毛細管

毛細管是最簡單的節(jié)流裝置，毛細管是一根有規(guī)定長度的直徑很細的紫銅管，它的內(nèi)徑一般為0.5～2mm。

毛細管作節(jié)流裝置的特點

（1）毛細管由紫銅管拉制而成，制造方便，價格低廉；

（2）沒有運動部件，本身不易產(chǎn)生故障和泄漏；

（3）具有自補償?shù)奶攸c，

（4）制冷壓縮機停止運轉(zhuǎn)后，制冷系統(tǒng)內(nèi)的高壓側(cè)壓力和低壓側(cè)壓力可迅速得到平衡，再次起動運轉(zhuǎn)時，制冷壓縮機的電動機起動

3.電子膨脹閥

電子式膨脹閥為速型，應(yīng)用在智能控制的變頻式空調(diào)器中。電子膨脹閥的優(yōu)點是：流量調(diào)節(jié)范圍大；控制精度高；適用于智能控制；能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化。

電子膨脹閥的優(yōu)點

流量調(diào)節(jié)范圍大；

控制精度高；

適用于智能控制；

能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化。

電子膨脹閥的開度可以和壓縮機的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，使壓縮機輸送制冷劑量與閥的供液量匹配，使蒸發(fā)器的能力得到最大限度的發(fā)揮，實現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的最佳控制。

使用電子膨脹閥，可以提高變頻壓縮機的能量效率，實現(xiàn)溫度的快速調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的季節(jié)能效比。對大功率變頻空調(diào)，必須采用電子膨脹閥為節(jié)流元件。

電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)由檢測、控制、執(zhí)行三部分組成，按驅(qū)動方式分類可分為電磁式和電動式。電動式又分為直動型和減速型，步進電機直帶閥針的為直動型，步進電機通過齒輪組減速器帶閥針的是減速型。

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