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制冷系統膨脹裝置解析！

1、膨脹裝置—功能概述

膨脹裝置能限制液態制冷劑流出冷凝器，產生從高冷凝壓力至低蒸發器壓力的壓降，從而使溫度下降。

膨脹裝置可控制液態制冷劑注入蒸發器。

2膨脹裝置—類型

制冷系統使用的膨脹裝置分為固定流口和可變流口兩種。

固定流口的流道橫截面積是固定不變的，而可變流口的流道橫截面積隨著質量流量的變化而變。

固定和可變流口的膨脹閥有：

3膨脹裝置—毛細管 

毛細管是一條細長的管子，整條管子的直徑相同，用于 1：1 制冷系統（即一臺壓縮機和一個蒸發器）。

“毛細管”一詞其實并不準確，因為在毛細管的制冷應用中，表面張力并不重要。

制冷劑毛細管的內管直徑通常為 0.5 mm 至 3 mm，長度為 1.0 m 至 6 米。

降低壓力

優點

1、價格低廉，不含活動零件，因而無需維護。

2、毛細管能在冷凝器和蒸發器之間達成壓力平衡，使壓縮機可以軟啟動。

3、非常適用于采用密封式壓縮機的系統——此類系統采用精確充注和工廠裝配。 

缺點

1、無法根據流動狀況的變化自行調節，因而無法對環境溫度及負荷的每天變化和季節性變化做出響應。因此其系統效率通常低 于設計工況。

2、管孔狹小，容易阻塞，裝配時需要倍加小心。應當在毛細管前端裝一個干燥過濾器，以防止水汽或其他固體顆粒進入。

3、停機期間，蒸發器可能被注滿，液體可能流向壓縮機，使壓縮機在啟動時受損。因此對于毛細管系統來說，充注量必須非常精確。此外，它只適用于密封式壓縮機，因為此類壓縮機不會泄漏，所以能精確充注。一般會在蒸發器后端裝一個儲液器，以防壓縮機發生液擊。

4、只適用于僅有一臺壓縮機和一個蒸發器的小型系統。

4膨脹裝置—自動膨脹裝置 

自動膨脹閥（AEV）又名恒壓膨脹閥，其作用是維持恒定壓 力，從而維持蒸發器溫度恒定。

通過噴嘴降低壓力。

 Pa - 大氣壓力

Ps - 彈簧壓力

 Pfs - 隨動彈簧壓力（取決于設計）

Pe - 蒸發器壓力

 Pa+Ps = Pfs+Pe, 膜片不移動。

 當蒸發器壓力下降，Pa+Ps > Pfs+Pe時，膜片向下移動，閥門打開，讓更多制冷劑流入蒸發器。

 當蒸發器壓力升高，Pa+Ps < Pfs+Pe 時，膜片向上移動，閥門關閉，流入蒸發器的制冷劑減少。

5膨脹裝置—熱力膨脹閥

熱力膨脹閥是最通用的膨脹閥，也是商用制冷系統最常用的膨脹閥。

熱力膨脹閥在蒸發器出口處維持一定水平的過熱度，從而防止壓縮機發生液擊——一旦液態制冷劑流經感 溫包所在的位置，它會試著關閉。

 Pb - 感溫包壓力

Ps - 彈簧壓力

 Pe - 蒸發器壓力

6膨脹裝置—電子膨脹閥

1、工作原理

1、溫度傳感器用于測量離開蒸發器的過熱蒸氣的溫度。

2、壓力變送器用于測量蒸發器出口處的蒸發器壓力。控 制器將壓力信號轉換成制冷劑的飽和溫度測量值。

     3、然后用過熱蒸汽溫度減去飽和溫度，以求得過熱度。

     4、控制器通過調節 PWM（脈寬調制）來打開或關閉閥門，以便精確控制制冷劑流量，達到過熱度的預設值。

7詳解熱力膨脹閥

熱力膨脹閥的核心是一個感溫元件（1），它通過一個膜片與閥體（2）隔開。

閥體內的其他主要元件有過濾器（3）、彈簧（4）和流口組件（5）。

一條毛細管將元件和感溫包（6）連接起來。

工作原理

熱力膨脹閥在三種基本壓力的作用下工作：

P1：感溫包壓力，它作用于膜片上側，方向與閥的開啟方 向一致。

P2：蒸發壓力，它作用于膜片下側，方向與閥的關閉方向 一致。

P3：彈簧壓力，它同樣作用于膜片下側，方向與閥的關閉 方向一致。

膨脹閥發揮調節作用時，膜片一側的感溫包壓力（P1）等 于另一側蒸氣壓力（P2）與彈簧力（P3）之和。彈簧的作用是設定流口開啟前感溫包壓力需要克服的最小阻力。主彈簧的作用是設定感溫包壓力為了打開閥門而需要克 服的最小阻力/壓力。

8內平衡與外平衡

正如我們在前面幾頁看到的那樣，膨脹閥在三種基本壓力的作 用下工作：感溫包壓力（Pb）、平衡口壓力（Pe）和彈簧壓力（Ps）。

平衡口壓力是閥門感應到的蒸發器壓力。這適用于壓力及壓力/溫度可變的膨脹裝置。

    將蒸發壓力傳遞到閥膜片的方法有兩種：

   1. 內平衡。

   2. 外平衡。

內平衡——在內部將蒸發器壓力傳遞到膜片。

外平衡——蒸發器壓力從蒸發器出口經外部連接傳遞到膜片。

*注意：delta t 為 10 k（介質溫度 – 蒸發溫度）。若蒸發器的壓降較高，應當使用帶外平衡的膨脹閥。也就是說，帶有分液頭的系統必須使用外平衡的膨脹閥。

9過熱度與過冷度

2、過冷度

10熱力膨脹閥充注

熱力膨脹閥使用的充注有四種：

1、通用充注

(標準反應時間)

2、MOP 充注

(反應時間非常快)

3、 帶壓載物的 MOP 充注

(較通用充注稍慢)

4、吸附充注

(反應時間慢)

11其他膨脹裝置