1、22 執(zhí)行器,執(zhí)行器是制冷與空調(diào)系統(tǒng)的自動控制執(zhí)行機構，是自動控制系統(tǒng)不可缺少的部分，它有膨脹閥、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥、吸氣壓力調(diào)節(jié)閥、電磁閥、主閥、水量調(diào)節(jié)閥、風量調(diào)節(jié)閥、防火閥、排煙閥等。,膨脹閥,本講主要內(nèi)容：,節(jié)流機構是實現(xiàn)制冷循環(huán)所必須的四個基本的系統(tǒng)組成之一。 它位于冷凝器與蒸發(fā)器之間，對制冷劑的流動起扼制作用，使來自冷凝器的高壓液態(tài)制冷劑壓力降低，流入蒸發(fā)器，同時控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。,膨脹閥具有可調(diào)的流通截面，因而，它在造成制冷劑流動壓降的同時，可以根據(jù)蒸發(fā)器負荷的變化調(diào)節(jié)實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。分為手動膨脹閥和自動膨脹閥兩種。傳統(tǒng)的自動膨脹閥有定壓膨脹閥、熱力膨脹閥和浮球膨脹閥。它們均

2、屬模擬信號的比例型調(diào)節(jié)閥。20世紀80年代后，隨著電子式控制應用于制冷系統(tǒng)控制的技術發(fā)展，出現(xiàn)了電子膨脹閥。,手動膨脹閥,通常與其他控制元件配合使用，一般只在短時間內(nèi)使用，如冷凍初期輔助送液或者在自動膨脹閥出故障時作為旁路備用閥,調(diào)整螺桿,蒸發(fā)器,定壓膨脹閥,只適用于負荷變化小，冷卻速度較慢的小型裝置，而且只適用于一臺壓縮機配一個蒸發(fā)器的系統(tǒng)。,熱力（感溫）膨脹閥(TEV),浮球調(diào)節(jié)閥,用液位控制供液量，以浮球杠桿機構產(chǎn)生閥動作的驅(qū)動力。,1熱力膨脹閥（TEV）,廣泛用于干式蒸發(fā)器的供液量調(diào)節(jié)。它以蒸發(fā)器出口處制冷劑過熱度為控制參數(shù)。通過設定靜態(tài)過熱度（設定范圍一般為28 ），蒸發(fā)器出口制冷劑

3、的過熱度低于靜態(tài)過熱度時，閥處于關閉狀態(tài)，否則閥將打開，并按兩者之偏差成比例地改變閥開度，即成比例地調(diào)節(jié)送入蒸發(fā)器的制冷劑流量。,膨脹閥有內(nèi)平衡和外平衡兩種型式。,汽車用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥（球閥）,（1） 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥,主要組成: 熱力頭 感溫包10、毛細管9和動力頭(膜片1或波紋管) 溫包用黃銅(導熱好) 毛細管外徑23mm 節(jié)流元件 由閥芯4、閥座3和頂桿2組成 過熱度調(diào)整機構6 閥體,熱力膨脹閥工作原理,溫包裝在蒸發(fā)器出口F處，感受t1,溫包內(nèi)充注一定的感溫介質(zhì)，溫包內(nèi)壓力p1隨t1變化 p1通過毛細管傳遞到閥的膜片上方，力圖使閥打開,膜片下方作用p0和彈簧張力ps，力圖使閥關閉,

4、膜片所受力的平衡條件為 plp0十ps p1反映t1,如果不考慮蒸發(fā)器壓降，也就反映了過熱度,外平衡式熱力膨脹閥,（2）外平衡式熱力膨脹閥(1),上面忽略了蒸發(fā)管的p,如蒸發(fā)器壓力損失為p0，則膜片力平衡關系為: p1=p0+ p0+ps p1-p0 = ps+ p0 即閥控制的出口過熱度(t1-t0)大于由ps設定的過熱度 過熱度提高意味著蒸發(fā)器出口過熱段長,蒸發(fā)器傳熱面積沒有充分利用,Q0下降、t0降低，經(jīng)濟性差,（2） 外平衡式熱力膨脹閥(2),為了消除這種影響，用外平衡式結(jié)構 在膜片下部分隔出一個平衡壓力腔 在頂桿穿過分隔部分處設填料，將節(jié)流后的制冷劑與波紋管(或膜片)下部隔斷 用外平

5、衡管把蒸發(fā)器出口的壓力直接引人膜片下部,（2）外平衡式熱力膨脹閥(3),這樣，閥開啟穩(wěn)定時p1-p0 = ps+ p0 。即蒸發(fā)器出口過熱度(t1-t0;)直接由ps所確定 當蒸發(fā)器的流阻較大，壓降p0所對應的制冷劑飽和溫度降超過1(R22) 時，應選用外平衡式熱力膨脹閥 同樣大小的蒸發(fā)器用于高溫庫時選用內(nèi)平衡式膨脹閥，用于低溫庫則可能需選用外平衡式(t0低時，同樣壓降導致的冷劑飽和溫度降低值較大),（3）熱力膨脹閥的工作特性,由于熱力膨脹閥的溫包有熱慣性，所以導熱有延遲過程，使信號傳遞發(fā)生滯后現(xiàn)象。因此閥門不能及時調(diào)節(jié)開度。所以，一個膨脹閥在工作時，因傳遞信號的滯后，它的供液量總是在需液量曲

6、線上下波動，兩者不能完全吻合。,（4）熱力膨脹閥的調(diào)試,在系統(tǒng)運行時，可以從蒸發(fā)壓力值的高低來判斷膨脹閥調(diào)整方向和范圍。蒸發(fā)壓力高于給定值，即膨脹閥的流量偏大，應適當調(diào)??；蒸發(fā)壓力低于給定值，即膨脹閥的流量偏低，應適當增大。,蒸發(fā)器出口過熱度太大，制冷量降低；太小產(chǎn)生液擊。調(diào)節(jié)膨脹閥使蒸發(fā)器出口工作過熱度36oC為宜，裝置有回熱器時，最小穩(wěn)定過熱度可稍減小。,如何判斷蒸發(fā)器出口過熱度大小,(1)蒸發(fā)器出口裝有溫度表和壓力表時，溫度讀數(shù)與蒸發(fā)壓力所對應飽和溫度之差為出口過熱度。,(2)如只在壓縮機吸口裝有溫度表和壓力表，可用吸氣過熱度推斷蒸發(fā)器出口過熱度。,(3)如吸氣管無溫度表，按蒸發(fā)器管壁結(jié)

7、露、結(jié)霜情況判斷,調(diào)試熱力膨脹閥注意事項,(1)調(diào)試前檢查制冷劑是否充足；冷凝壓力在合適范圍；閥完好并正確安裝；閥及管路沒有堵塞；蒸發(fā)器結(jié)霜不太厚(冷風機通風良好)。,(2)調(diào)試應在裝置運轉(zhuǎn)且工況穩(wěn)定時進行。應在壓縮機吸氣截止閥上裝上一只低壓表，以觀察吸氣壓力變化情況。,(3)每次調(diào)整關閉過熱度增減一般不超過0.5oC，一般調(diào)節(jié)螺桿每轉(zhuǎn)一圈過熱度變化為11.5oC。,(4)熱力膨脹閥調(diào)節(jié)滯后性較大，每次調(diào)后應觀察一段時間，調(diào)好后不要輕易改動。,也不知調(diào)好了沒有?,（5）熱力膨脹閥的選用,熱力膨脹閥的容量應與制冷系統(tǒng)相匹配,原則：,國產(chǎn)熱力膨脹閥的銘牌上，一般都標出了熱力膨脹閥的孔徑或某工況下（

8、如標準工況或空調(diào)工況）的制冷量，而正確的標出應是以規(guī)定工況下的額定開啟度下的制冷量。 表2-7和表2-8分別為國產(chǎn)內(nèi)、外平衡式熱力膨脹閥主要性能參數(shù) 表2-9為美國SPORLAN公司的熱力膨脹閥主要性能參數(shù)。,1、以膨脹閥孔徑為它的容量參數(shù)，不能定出熱力膨脹閥的確切能量，不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的同一孔徑的膨脹閥其能量不一定相同。,注意：,2、熱力膨脹閥的容量與膨脹閥入口處液體制冷劑的壓力（或冷凝溫度）、過冷度、出口處制冷劑的壓力（或蒸發(fā)溫度）及閥開度有關。熱力膨脹閥出廠時，需進行容量實驗，容量實驗是為了確定膨脹閥在給定條件下的制冷量。,3、膨脹閥容量應比蒸發(fā)器能力大20% 30% 。,4、應根據(jù)蒸發(fā)

9、器的壓力損失來選用膨脹閥。當蒸發(fā)器壓力損失較小時，宜選用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥；蒸發(fā)器壓力損失較大時，宜選用外平衡式熱力膨脹閥。,熱力膨脹閥的容量和選配,熱力膨脹閥的容量：,閥在額定開度時流過的制冷劑完全氣化時的吸熱量。,膨脹閥的名義容量：,在名義工況下的容量。,膨脹閥的容量應與蒸發(fā)器相匹配Match,容量過小，則膨脹閥供液不足，蒸發(fā)器的能力不能充分發(fā)揮，蒸發(fā)壓力降低，制冷量減小，吸氣過熱度加大。,容量過大，則閥工作時開度過小，不僅沖蝕嚴重，而且閥的工作不穩(wěn)定。,膨脹閥工作時的開度以不小于額定開度的一半為宜，因此其容量應比蒸發(fā)器的制冷量稍大，但最大不超過蒸發(fā)器的二倍。,膨脹閥選型步驟,(1) 適用

10、的制冷劑種類、蒸發(fā)溫度范圍。,(2) 根據(jù)蒸發(fā)器選定容量大小，確定使用內(nèi)平衡式或外平衡式。,(3) 考慮毛細管Capillary Tube長度，進出接口形式(直角式、直通式)。,(4) 若蒸發(fā)器制冷量變化范圍大，可使用兩只膨脹閥并聯(lián)Parallel或切換Switchover使用。,（6）膨脹閥的安裝,1）膨脹閥應靠近安裝在蒸發(fā)器的入口管上，閥體應垂直放置，不宜傾斜安裝，更不要顛倒安裝。,2）感溫包應安裝在蒸發(fā)器出口的一段水平吸氣管上，并應遠離壓縮機吸氣口1.5m以上，其位置應低于熱力膨脹閥，且感溫包要水平放置，以保證液態(tài)感溫工質(zhì)始終在感溫包中。,3）感溫包同蒸發(fā)器接觸面應除銹干凈，安裝位置要避

11、免熱氣流的影響，如果不能避開熱氣流，其外表面則必須包裹保溫材料。,（6）膨脹閥的安裝,4）感溫包不應安裝在吸氣的積液處，否則，感溫包就不能感測到真正的過熱度。,5）當吸氣管徑小于25mm時，感溫包貼在吸氣管的頂部；當吸氣管徑大于25mm時，感溫包可以包扎在水平管的下側(cè)45處或者側(cè)面中點處，如圖2-35所示，感溫包無論如何不能貼附在水平吸氣管的低部，以防管子底部積油等因素影響感溫包的正確感溫。,25,25,（6）膨脹閥的安裝,6）外平衡管應接在感溫包安裝部位后面100mm處，如圖2-36所示，以免制冷劑在蒸發(fā)管內(nèi)的流動阻力對膨脹閥產(chǎn)生誤動作。,7）吸氣管上的外平衡管應由水平管上面引出，不可在吸氣

12、管集液彎頭下游接平衡管，以免冷凍潤滑油帶入熱力膨脹閥內(nèi)。,（6）膨脹閥的安裝,8）使用兩個或兩個以上分液器時，每個分液器必須由單獨的熱力膨脹閥供液，否則，當液體和蒸汽離開膨脹閥時會造成分液不均。,問題：內(nèi)平衡式TEV膜片上方作用著( )力。,溫包內(nèi)飽和壓力,外平衡式TEV波紋管上方作用著( )力。,溫包內(nèi)飽和壓力,內(nèi)平衡式TEV膜片下方作用著( )力。,蒸發(fā)器進口壓力,外平衡式TEV波紋管下方作用著( )力。,蒸發(fā)器出口壓力,外平衡式TEV波紋管頂桿填料漏泄，平衡管會出現(xiàn)( )現(xiàn)象。,結(jié)霜,熱力膨脹閥用于蒸發(fā)器供液控制時存在很多問題，如控制品質(zhì)不高，調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法實施計算機控制，只能實施靜態(tài)匹配；工作溫度范圍窄，溫包遲延大，在低溫調(diào)節(jié)場合，振蕩問題比較突出。因此自20世紀70年代開始，出現(xiàn)電子膨脹閥，至90年代末，已逐步走向成熟。,目前國內(nèi)外流行的電子膨脹閥型式較多，它的主要特點是確保制冷系統(tǒng)密封的前提下，驅(qū)動型式不同，有熱動式、電動式和電磁式，早期尚有雙金屬片驅(qū)動，近年以漸被替代。,2、電子膨脹閥 Electronic Expansion Valve