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热力膨胀阀开度如何调节?

目录

序言 1

1.过热度与过冷度的概念 2

1.1.过热度的定义与作用 2

1.2.过冷度的定义与作用 3

2.热力膨胀阀的工作原理 3

2.1.热力膨胀阀的结构组成 3

2.2.热力膨胀阀的调节机理 4

3.热力膨胀阀的调节步骤 5

3.1.调节前提条件 5

3.2.调节操作流程 5

4.供液量的判断依据 6

4.1.蒸发压力 7

4.2.蒸发温度 7

4.3.压缩机吸气温度 7

4.4.膨胀阀前后压差 7

4.5.视液镜油位 7

4.6.蒸发器霜层 7

5.热力膨胀阀开度如何调节? 7

6.结语 8

7.参考文献： 9

序言

在蒸汽压缩式制冷系统中，热力膨胀阀(TXV)是一个关键的控制部件。它通过调节制冷剂流量，使蒸发器出口处维持一定的过热度，从而保证压缩机的安全运行和系统的高效制冷。本文将重点探讨热力膨胀阀的工作原理、调节步骤以及判断依据，以期为制冷系统的调试优化提供参考。

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(示意图，不对应文中任何具体信息)

1.过热度与过冷度的概念

1.1.过热度的定义与作用

过热度(Superheat)是指制冷剂蒸气的实际温度高于其饱和温度的温差。在蒸发器出口处，过热度反映了制冷剂完全气化的程度。适当的过热度有以下作用：

1)确保进入压缩机的制冷剂为干蒸气，防止液体击穿压缩机叶片。

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2)提高制冷剂的比容，减少压缩机耗功。

3)提高制冷剂气体的温度，有利于吸热。

4).防止蒸发器结霜，保证传热效率。但过热度过大又会降低制冷剂的质量流量，导致制冷量下降。因此，过热度需控制在合理范围内，一般取5~10K。

1.2.过冷度的定义与作用

过冷度(Subcooling)是指制冷剂液体的实际温度低于其饱和温度的温差。在冷凝器出口处，过冷度反映了制冷剂完全液化的程度。适当的过冷度有以下作用：

1)确保进入膨胀阀的制冷剂为纯液体，防止气液两相流动。2).增加制冷剂的焓差，提高制冷量。

3)降低膨胀阀前的闪蒸损失，减小节流不可逆损失。

4).提高冷凝压力，改善传热温差。但过冷度过大会增加冷凝器的传热面积和制冷系统的初投资。过冷度一般控制在3~8K。

2.热力膨胀阀的工作原理

2.1.热力膨胀阀的结构组成

热力膨胀阀主要由阀体、热力元件、均压管、感温包等组成：

1)阀体：阀体内设有阀芯和阀座，通过改变两者间的开度来调节制冷剂流量。阀芯受膜片弹簧的作用向下关闭，受蒸发压力和热力元件的作用向上开启。

2)热力元件：热力元件是一个充有热敏工质的封闭系统，由感温包、毛细管和膜片组成。感温包置于蒸发器出口处，用于感知过热度的变化。膜片则将热力元件的压力传递给阀芯，调节其开度。

3)均压管：均压管连通膜片腔与蒸发器入口，使膜片上下两侧压差等于过热度对应的饱和压力差，消除了蒸发压力变化对阀芯开度的影响。

4)感温包：感温包紧贴蒸发器出口管壁或插入制冷剂气流中，及时准确地感知过热度的变化。较大的感温包热容量有利于系统稳定，较小的感温包热容量则利于快速响应。

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Thermostaticelement

Thermostaticelementwithdiaphragm

Internalpressureequalizationhole

OrificeassemblyStrainer

Bulbwithcapillarytube

2.2.热力膨胀阀的调节机理

热力膨胀阀的阀芯开度受三个作用力平衡：

1)热力元件压力

热力元件内的饱和压力随感温包温度的升高而增大，对应过热度的变化。这个压力乘以膜片面积，得到向上的开启力。

2)蒸发压力

蒸发器内的压力通过均压管作用在膜片下表面，乘以膜片面积得到向上的开启力。这个力与热力元件压力合力，抵消了蒸发压力变化的干扰。

3)弹簧压力

弹簧施加在阀芯上的向下力。弹簧刚度乘以压缩量，得到弹簧压力。它是阀芯开启的预紧力，可通过调节弹簧压缩量来改变。当蒸发器出口过热度增大时，热力元件压力上升，克服弹簧压力，推动阀芯向上开启，增大节流面积，供液量增加；反之，过热度减小时，阀芯在弹簧作用下向下关闭，减小供液量。通过这种负反馈调节，热力膨胀阀动态地维持蒸发器出口过热度在设定范围内

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波动。

3.热力膨胀阀的调节步骤

3.1.调节前提条件

在对热力膨胀阀进行开度调整前，需确保以下条件满足：

1)系统制冷剂充注量适当，无泄漏。

2)蒸发器进出口