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    制冷膨脹閥的種類、安裝、選型與故障分析

    時間:2021-5-14 14:13:36|點擊:

    制冷膨脹閥是制冷系統中的一個重要部件,適用各種制冷系統的自動調節。常用的節流機構有以下幾種:手動式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥等。

     

    1、手動式膨脹閥

    手動式膨脹閥的結構和普通截止閥相似,只是它的閥芯為針形錐體或具有形缺口的錐體。閥桿采用細牙螺紋,在旋轉手輪時,可使閥門的開啟度緩慢地增大或堿小,保證良好的調節性能。

     

     

     

    手動式膨脹閥它的顯著特點是不易壞。管理人員要根據蒸發器的熱負荷的變化和其它因素的影響,手動調整膨脹閥的開度,因此操作管理麻煩,且需要較高的經驗,現在多采用自動膨脹閥,而手動膨脹閥只用在旁通管上,作為輔助作用。

     

    2、浮球式膨脹閥

    浮球式膨脹閥多用于滿液式蒸發器,這種蒸發器要求液面保持一定的高度,正符合浮球式膨脹閥的特點。浮球式膨脹閥可以分為直通式和非直通式兩種。

     

     

     

    直通式膨脹閥供給蒸發器的液體,首先全部經過浮球室,然后通過液體平衡管進入蒸發器,所以它有結構簡單的特點,但是浮球室的液面波動較大,對閥芯的沖擊力也較大,閥芯容易損壞;處次之外,還需要較大口徑的平衡管。

     

    非直通式浮球膨脹閥:閥門機構在浮球室外,節流后的制冷劑不經過浮球室,而是沿管道直接進入蒸發器,所以浮球室液面平穩,但在構造和安裝上復雜。

     

    3、熱力式膨脹

    熱力式膨脹閥因平衡方式不同分為:內平衡式和外平衡式兩種。蒸發器壓降較小阻力小的場合的使用內平衡式熱力膨脹閥使用內平衡的好處是,不需要連接為平衡管,減少機組安裝工藝,減少機組使用過程中故障點,價格較便宜。

     

    內平衡式熱力膨脹閥所采集的壓力為膨脹閥出口壓力,而外平衡式熱力膨脹閥采集的壓力為蒸發器出口壓力,所以在同等條件下,內平衡較外平衡過熱度大,這樣就減少了蒸發器的利用率,降低了系統的能效。

     

     

    熱力膨脹閥的工作原理:

    工作時,固定在蒸發器出口管道上的感溫包感應蒸發器出口的過熱溫度,使感溫包內產生壓力,并由毛細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(執行機構),從而調節閥們的開度,控制制冷劑的流量。

     

     

     

    熱力膨脹閥故障分析

     

    制冷系統中熱力膨脹閥的堵塞故障是經常發生的,包括臟堵和冰堵以及感溫包故障。臟堵的主要原因系統中存在雜質,例如焊渣,銅屑,鐵屑,纖維等。臟堵塞發生在干燥過濾器上,系統中的雜質被過濾器攔截住,造成臟堵現象。

     

    冰堵的主要原因系統中含有過多的水分(濕氣)。冰堵塞一般發生在膨脹閥的節流孔處如,這里是整個系統中溫度低,孔徑小的地方。

    另外當系統中出現膨脹閥供液時多時少或膨脹閥關不小,過熱度,過冷度不正確等現象時,原因可能就是感溫包出了故障。感溫包故障包括毛細管斷裂,使感溫包內的充注物漏掉,導致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執機構,以及感溫包包扎位置不正確。

     

    感溫包正確安裝方法:

     

    一般情況感溫包盡量裝在蒸發器出口水平段的回氣管上,應遠離壓縮機吸氣口而靠近蒸發器,而且不宜垂直安裝。當水平回氣管直徑小于22mm時,感溫包宜安裝在回氣管的頂上端,即吸氣管的“1點鐘位置。

     

    當水平回氣管直徑大于22mm時,感溫包要安裝在回氣管軸線以下與水平軸線成45度左右,即吸氣管的“3點鐘位置。

     

     

     

    安裝時,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,當相對位置高于膜片上腔時,毛細管應向上彎成U形,以免液體進入膜片上腔。

     

    熱力膨脹閥具體的調整步驟:

     

    1)、停機:將數字溫度表的探頭插入到蒸發器回氣口處(對應感溫包位置)的保溫層內。將壓力表與壓縮機低壓閥的三通相連。

     

    2)、開機:讓壓縮機運行15分鐘以上,進入穩定運行狀態,使壓力指示和溫度顯示達到穩定值。

     

    3)、讀值:讀出數字溫度表溫度T1與壓力表測得壓力所對應的溫度T2,過熱度為兩讀數之差T1-T2。

     

    注意:必須同時讀出這兩個讀數。熱力膨脹閥過熱度應在5-8℃之間,如果不是,則進行適當的調整。調整步驟是:首先拆下熱力膨脹閥的防護蓋,然后轉動調整螺桿2-4圈,等系統運行穩定,重新讀數,計算過熱度,是否在正常范圍,不是的話,重復前面的操作,直至符合要求,調節過程必須小心仔細。

     

    熱力膨脹閥與系統不匹配時,會使系統的制冷劑流量時多時少,導致熱力膨脹閥的制冷量時大時小,當制冷量過小時,會使蒸發器供液不足,產生過大熱度,對系統性能會造成不利的影響.當制冷量過大時,會引起震蕩,間歇性的使蒸發器供液過量,導致壓縮機的吸氣壓力出現劇烈波動,甚至有液態制冷劑進入壓縮機,引起液擊(濕沖程)現象。

     

    選擇時,要根據制冷系統的制冷劑種類,蒸發溫度范圍和蒸發器過熱負荷的大小選擇。

    一般步驟如下:

    1)、確定系統的制冷劑型號。

    2)、確定蒸發器的蒸發溫度,冷凝溫度及制冷量。

    3)、熱力膨脹閥進出口的壓力差。

     

    舉例:(本文以丹佛斯產品為例)

    有一臺蒸發盤管(4DW4/10F-50x50.3A),制冷劑采用R407C,制冷量為96KW,蒸發溫度為8℃,冷凝溫度為50℃,選擇什么型號的熱力膨脹閥(以丹佛斯公司產品為例)。首先確定膨脹閥進出口兩端的壓力差。

     

    公式中:

    Pk為冷凝壓力。

    P0為蒸發壓力。

    1PΔ為供液銅管的壓力降。

    2PΔ為分液器和分液毛細管的壓力降。

    Pk(冷凝壓力),P0(蒸發壓力)由參數可在焓濕圖中查得。

     

    Pk=17.5510×Pa,P0=6.5510×PaA)而供液銅管的壓力降,由于所用的盤管選型軟件,在所計算的數據中已有了供液管的壓力降。故已知1PΔ=0.0031510×Pa。

     

    再分液器分液銅管的壓力降取經驗值2PΔ=1510×Pa。"g當制冷劑采用R407C,制冷量為96KW,蒸發溫度為8℃,冷凝溫度為50℃,1PΔ10bar,選擇型號為TDEZ26熱力膨脹閥。

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