熱力膨脹閥原理及故障分析調(diào)整

　　在大中型空調(diào)和熱泵熱水系統(tǒng)中，熱力膨脹閥憑著調(diào)節(jié)穩(wěn)定、質(zhì)量可靠等的優(yōu)勢，普遍被用作制冷系統(tǒng)的節(jié)流部件，控制著制冷劑的供液量。下面幾個(gè)方面向大家介紹一下熱力膨脹閥這一重要的制冷部件。

　　一、熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)組成

　　空調(diào)熱力膨脹閥由感溫包、毛細(xì)管、節(jié)流閥針、頂桿、定值彈簧和調(diào)節(jié)螺絲組成。

　　二、熱力膨脹閥的工作原理

　　熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度，來控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。按照平衡方式不同，熱力膨脹閥分為外平衡和內(nèi)平衡式，而在中央空調(diào)系統(tǒng)中多采用外平衡式，由感應(yīng)機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)整機(jī)構(gòu)和閥體組成。工作時(shí)，固定在蒸發(fā)器出口管道上的感溫包感應(yīng)蒸發(fā)器出口的過熱溫度，使感溫包內(nèi)產(chǎn)生壓力，并由毛細(xì)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(zhí)行機(jī)構(gòu)），從而調(diào)節(jié)閥門的開度，控制制冷劑的流量。

　　膨脹閥受三個(gè)力的作用來調(diào)節(jié)其開啟度的大小，上方是感溫包壓力；左邊是調(diào)節(jié)彈簧壓力，右邊是蒸發(fā)壓力。感溫包壓力提供的是開閥力，調(diào)節(jié)彈簧壓力和蒸發(fā)壓力提供是關(guān)閥力。

　　通過上面兩圖對比，不同點(diǎn)是蒸發(fā)壓力采集樣點(diǎn)不同，內(nèi)平衡采集點(diǎn)為膨脹閥的出口位置，外平衡蒸發(fā)壓力采集點(diǎn)為蒸發(fā)器出口位置。眾所周知，熱力膨脹閥的作用是控制蒸發(fā)器出口的過熱度，也就是說外平衡熱力膨脹閥不論在任何條件下做出的反應(yīng)都是正確的。

　　三、熱力膨脹閥工作中幾個(gè)故障分析

　　3.1 堵塞故障

　　3.1.1  堵塞的原因

　　制冷系統(tǒng)中熱力膨脹閥的堵塞故障是經(jīng)常發(fā)生的，包括“臟堵”和“冰堵”。1)臟堵的主要原因是系統(tǒng)中存在雜質(zhì)，例如焊渣，銅屑，鐵屑，纖維等。2)冰堵的原因是系統(tǒng)中含有過多的水分（濕氣），產(chǎn)生濕氣的途徑有：在安裝時(shí)系統(tǒng)抽真空時(shí)間不夠，沒能把管路內(nèi)的濕氣抽盡；管路連接處焊接工藝不好，有漏氣點(diǎn)。在向系統(tǒng)充注制冷劑時(shí)，沒把連接軟管內(nèi)的空氣吹出軟管。為系統(tǒng)補(bǔ)充潤滑油時(shí)，進(jìn)入空氣。

　　3.1.2  堵塞發(fā)生的位置

　　一般情況臟堵塞發(fā)生在干燥過濾器上，系統(tǒng)中的雜質(zhì)被過濾器攔截住，造成臟堵現(xiàn)象。發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)首先表現(xiàn)為回氣溫度升高，過熱度升高，故障嚴(yán)重后，使系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，如沒有把系統(tǒng)中的雜質(zhì)清除掉，系統(tǒng)不能再開機(jī)。冰堵塞一般發(fā)生在膨脹閥的節(jié)流孔處，如：因?yàn)檫@里是整個(gè)系統(tǒng)中溫度最低，孔徑最小的地方。由于系統(tǒng)不再制冷，系統(tǒng)整體溫度回升，隨著溫度的提高，冰堵處會(huì)逐漸融化，而后系統(tǒng)又恢復(fù)制冷能力，隨著系統(tǒng)整體溫度的再次降低又會(huì)出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。故冰堵塞是一個(gè)反復(fù)的過程。

　　3.1.3 堵塞的排除方法

　　那么怎樣排除堵塞故障呢?對于臟堵，如果不是很嚴(yán)重，換一個(gè)干燥過濾器就可以了。如果非常嚴(yán)重，就要重新清理系統(tǒng)管路中的雜質(zhì)，抽真空，重新充注制冷劑。對于輕微冰堵，可用熱毛巾敷在冰堵處，如果冰堵程度比較嚴(yán)重，已影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，則要換掉過濾干燥器，重新處掉系統(tǒng)管路中的水分，抽真空，重新充注制冷劑。

　　3.2感溫包故障

　　3.2.1  感溫包故障常見原因

　　當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)膨脹閥供液時(shí)多時(shí)少或膨脹閥開度關(guān)不小，過熱度、過冷度不正確等現(xiàn)象時(shí)，原因可能就是感溫包出了故障。包括：感溫包毛細(xì)管斷裂，使感溫包內(nèi)的充注物漏掉，導(dǎo)致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執(zhí)機(jī)構(gòu)；感溫包包扎位置不正確。

　　3.2.2  感溫包故障處理辦法

　　一般情況感溫包盡量裝在蒸發(fā)器出口水平段的回氣管上，應(yīng)遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口而靠近蒸發(fā)器，而且不宜垂直安裝。因?yàn)榘迅袦匕惭b在吸氣管的上部會(huì)降低反應(yīng)的靈敏度，可能使蒸發(fā)器的制冷劑過多，把感溫包安裝在吸氣管的底部會(huì)引起供液的紊亂，因?yàn)榭傆猩倭康囊簯B(tài)制冷劑流到感溫包安裝的位置，而導(dǎo)致感溫包溫度的迅速變化。安裝時(shí)，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(dāng)相對位置高于膜片上腔時(shí)，毛細(xì)管應(yīng)向上彎成U 形，以免液體進(jìn)入膜片上腔。

　　四、熱力膨脹閥的調(diào)整

　　4.1關(guān)于膨脹閥調(diào)整，首先要明白幾個(gè)概念

　　1)  膨脹閥的過熱度：熱力膨脹閥處于某一開度，所對應(yīng)的過熱度稱為工作過熱度即所說的熱力膨脹閥的過熱度。包括靜態(tài)過熱度（SS）和開啟過熱度（OS）。

　　2)  靜態(tài)過熱度：熱力膨脹閥處于開啟位置時(shí)，彈簧力最小，這時(shí)熱力膨脹閥控制的過熱度最小，稱之為靜態(tài)過熱度SS。

　　3)  動(dòng)態(tài)過熱度：膨脹閥閥孔開啟后，閥孔開度隨出口蒸氣過熱度的增大而增大，從閥孔開啟到全開為止，其過熱度增加的數(shù)值叫動(dòng)態(tài)過熱度OS。

　　4.2 膨脹閥的正確調(diào)整方法

　　在調(diào)整熱力膨脹閥之前，必須確認(rèn)制冷異常是由于熱力膨脹閥偏離最佳工作點(diǎn)引起的，而不是因?yàn)榉荷佟⒏稍镞^濾器堵塞、濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、皮帶等其它原因所引起的。同時(shí)，必須保證感溫包采樣信號的正確性，感溫安裝位置必須正確，絕對不可安裝在管道的正下方，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。

　　4.3熱力膨脹閥調(diào)整時(shí)注意事項(xiàng)

　　熱力膨脹閥的調(diào)整工作，必須在制冷裝置正常運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。由于蒸發(fā)器表面無法放置測溫計(jì)，可以利用壓縮機(jī)的吸氣壓力作為蒸發(fā)器內(nèi)的飽和壓力，查表得到近似蒸發(fā)溫度。用測溫計(jì)測出回氣管的溫度，與蒸發(fā)溫度對比來校核過熱度。調(diào)整中，如果感到過熱度太小，則可把調(diào)節(jié)螺桿按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)即增大彈簧力，減小熱力膨脹閥開啟度，使流量減??；反之，若感到過熱度太大，即供液不足，則可把調(diào)節(jié)螺桿朝相反方向（逆時(shí)針）轉(zhuǎn)動(dòng)，使流量增大。由于實(shí)際工作中的熱力膨脹閥感溫系統(tǒng)存在著一定的熱惰性，形成信號傳遞滯后，運(yùn)行基本穩(wěn)定后方可進(jìn)行下一次調(diào)整。因此整個(gè)調(diào)整過程必須耐心細(xì)致，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)一次不宜過多過快。

　　4.4熱力膨脹閥具體的調(diào)整步驟

　　停機(jī)：將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處（對應(yīng)感溫包位置）的保溫層內(nèi)。將壓力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連。開機(jī)：讓壓縮機(jī)運(yùn)行20分鐘以上，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，使壓力指示和溫度顯示達(dá)到穩(wěn)定值。讀出數(shù)字溫度表溫度T1 與壓力表測得壓力所對應(yīng)的溫度T2，過熱度為兩讀數(shù)之差T1- T2。注意，必須同時(shí)讀出這兩個(gè)讀數(shù)。熱力膨脹閥過熱度應(yīng)在3-8 ℃之間，如果不是，則進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整步驟是：首先拆下熱力膨脹閥的防護(hù)蓋，然后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺桿2 ~ 4 圈，等系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，重新讀數(shù)，計(jì)算過熱度，是否在正常范圍，不是的話，重復(fù)前面的操作，直至符合要求，調(diào)節(jié)過程必須小心仔細(xì)。