熱力膨脹閥、毛細(xì)管、電子膨脹閥，三種重要節(jié)流裝置圖文詳解

    節(jié)流機(jī)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(guò)冷液體），節(jié)流后降至蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度，同時(shí)根據(jù)負(fù)荷的變化，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑的流量。常用的節(jié)流裝置有毛細(xì)管、熱力膨脹閥、浮球閥等。

如果節(jié)流機(jī)構(gòu)向蒸發(fā)器的供液量與蒸發(fā)器負(fù)荷相比過(guò)大，部分制冷劑液體會(huì)與氣態(tài)制冷劑一起進(jìn)入壓縮機(jī)，引起濕壓縮或液擊事故。

相反若供液量與蒸發(fā)器熱負(fù)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(jī)的排氣溫度升高，影響壓縮機(jī)的正常潤(rùn)滑。

節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用和工作原理

當(dāng)制冷劑流體通過(guò)一小孔時(shí)，一部分靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓力，流速急劇增大，成為湍流流動(dòng)，流體發(fā)生擾動(dòng)，摩擦阻力增加，靜壓下降，使流體達(dá)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(gè)主要過(guò)程之一。

節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用有兩點(diǎn)：

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

二是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化，調(diào)整進(jìn)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(guò)感溫機(jī)構(gòu)的作用，隨蒸發(fā)器出口處制冷劑的溫度變化而自動(dòng)變化，達(dá)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(guò)熱度調(diào)定在5～6℃,閥的結(jié)構(gòu)保證過(guò)熱度再提高2℃時(shí)，閥就處于全開(kāi)位置，與過(guò)熱度約為2℃時(shí)，膨脹閥將處于關(guān)閉狀態(tài)?？刂七^(guò)熱度的調(diào)節(jié)彈簧，其調(diào)節(jié)幅度為3～6℃。

一般說(shuō)來(lái)，熱力膨脹閥調(diào)定的過(guò)熱度越高，蒸發(fā)器的吸熱能力就降低，因?yàn)樘岣哌^(guò)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(guò)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(duì)減少，也就是說(shuō)蒸發(fā)器的表面未能得到充分利用。

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

熱力式膨脹閥主要由閥體、感溫包和毛細(xì)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(jìn)口處的Po，而是蒸發(fā)器出口處的壓力Pc，膜片受力平衡時(shí)為Pg=Pc+Pw，可見(jiàn)，閥的開(kāi)啟度不受蒸發(fā)器盤管管內(nèi)流動(dòng)阻力的影響，從而克服了內(nèi)平衡式的缺點(diǎn)，外平衡式多用于蒸發(fā)器盤管阻力較大的場(chǎng)合。

通常，把膨脹閥關(guān)閉時(shí)的蒸汽過(guò)熱度稱為關(guān)閉過(guò)熱度，關(guān)閉過(guò)熱度也等于閥孔開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)的開(kāi)啟過(guò)熱度。關(guān)閉過(guò)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(shí)的過(guò)熱度稱最小關(guān)閉過(guò)熱度；相反，調(diào)至最緊時(shí)的過(guò)熱度稱為最大關(guān)閉過(guò)熱度。一般膨脹閥的最小關(guān)閉過(guò)熱度不大于2℃，最大關(guān)閉過(guò)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(duì)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(dòng)時(shí)存在較大的流阻損失，將嚴(yán)重影響熱力膨脹閥的工作性能，造成蒸發(fā)器出口過(guò)熱度增大，過(guò)熱度提高，對(duì)蒸發(fā)器傳熱面積的利用不合理。

對(duì)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(xì)管

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

毛細(xì)管作節(jié)流裝置的特點(diǎn)

（1）毛細(xì)管由紫銅管拉制而成，制造方便，價(jià)格低廉；

（2）沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，本身不易產(chǎn)生故障和泄漏；

（3）具有自補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，

（4）制冷壓縮機(jī)停止運(yùn)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(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

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(diǎn)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(diǎn)

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(kāi)度可以和壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，使壓縮機(jī)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(shí)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(jī)的能量效率，實(shí)現(xiàn)溫度的快速調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的季節(jié)能效比。對(duì)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(cè)、控制、執(zhí)行三部分組成，按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為電磁式和電動(dòng)式。電動(dòng)式又分為直動(dòng)型和減速型，步進(jìn)電機(jī)直帶閥針的為直動(dòng)型，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)齒輪組減速器帶閥針的是減速型。

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