热力膨胀阀选型、安装、故障排除等小知识

膨胀阀是制冷系统的四大组件之一,是调节和控制制冷剂流量和压力进入蒸发器的重要装置,也是高低压侧的“分界线”。它的调节,不仅关系到整个制冷系统能否正常运行,而且也是衡量操作工技术高低的重要标志。

热力膨胀阀的选型

1 正确选择热力膨胀阀的目的:热力膨胀阀的选配对整个系统的性能发挥起着重要的作用,正确的选择热力膨胀阀将使蒸发器最大限度地加以利用,并使蒸发器始终和热负荷匹配。

2 热力膨胀阀与系统不匹配时的现象:不匹配时、会使系统的制冷剂流量时多时少,导致热力膨胀阀的制冷量时大时小。当制冷量过小时,会使蒸发器供液不足,产生过大热度,对系统性能会造成不利的影响.当制冷量过大时,会引起震荡,间歇性的使蒸发器供液过量,导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动,甚至有液态制冷剂进入压缩机,引起液击(湿冲程)现象。

3 选择的依据:根据制冷系统的制冷剂种类,蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小选择。

4 选择方法及一般步骤:

  确定系统的制冷剂型号种类;

  确定蒸发器的蒸发温度范围;

  制冷量;

  热力膨胀阀进出口的压力差;

  内部或外部的压力平衡方式;

  接管口径规格。

热力膨胀阀的安装

一、在安装使用热力膨胀阀之前:首先要检查膨胀阀是否完好,特别是感温机构。若感温包制冷剂泄漏后,阀体内的弹簧将会张满,使针阀上移,把阀口堵死,膨胀阀不通,无法工作。检查时应用嘴对准管口吸气,不许用嘴吹,以防口水流进管口,使用时造成冰堵。若气体可通过的膨胀阀,则表示感温机构是好的。

1、在制冷管路上将热力膨胀阀的感温包取出,把膨胀阀调节到最大,用热毛巾放在感温包上,或进入50℃左右的温水中,若仍见不到蒸发器结霜,也听不到制冷剂的流动声,且压缩机吸气压力很低,则判断膨胀阀感温包泄漏。

2、如在运行时看到压缩机吸气阀处一会儿有霜,一会儿融霜,则表明膨胀阀起作用,是好的。

二、热力膨胀阀的安装固定位置方式有多种,只因生产厂家的不同而有所区别。为减小膨胀阀节流后的压力及温度损失,膨胀阀尽可能安装在距冷库入口处的水平管道上,感温包应包扎在回气管(低压管)的侧面中央位置。

1、一种是将热力膨胀阀安装固定在机组工作区内(库体蒸发区外),而且距库体内的蒸发器尽量近一些,使制冷效率得到最大的发挥。将感温探头顺着蒸发器回气管进入库体蒸发区固定。这种方式是最恰当,维修调节最方便。

2、另一种是将热力膨胀阀安装固定在机组工作区内(库体蒸发区外),将感温探头也固定在机组工作区内。这种方法如果用于低温冷库,则要注意将感温探头包扎严密,才能使机组工作正常;如果用于-5℃的冷冻柜,则会在夏季极易造成液击损坏机组。

3、还有一种是将热力膨胀阀和感温探头都安装固定在蒸发区内。

膨胀阀感温包的正确安装方法:

1、一般情况感温包尽量装在蒸发器出口水平段的回气管上,应远离压缩机吸气口而近蒸发器,而且不宜垂直安装。当水平回气管直径小于7/8"(22mm)时, 感温包宜安装在回气管的顶上端,即吸气管的“一点钟”。当水平回气管直径大于7/8"时,感温包要安装在回气管轴线以下与水平轴线成45 度左右,即吸气管的“3 点钟”位置。因为把感温包安装在吸气管的上部会降低反应的灵敏度,可能使蒸发器的制冷剂过多,把感温包安装在吸气管的底部会引起供液的紊乱,因为总有少量的液态制冷剂流到感温包安装的位置,而导致感温包温度的迅速变化。

2、安装时,感温包需用铜片包扎好,不要用塑料扎带来包扎,因塑料扎带导热性很差。回气管表面要除锈,如果是钢管,表面除锈后涂银漆,以保证感温包  与回气管的良好接触。感温包必须固定在低于膨胀阀的顶膜片上腔,而且感温包的头部要水平放置或朝下。当相对位置高于膜片上腔时,毛细管应向上弯成U 形,以免液体进入膜片上腔。为了避免系统突然停机时,造成制冷剂液体或油积在感温包所在的蒸发器水平管段而影响感温包的性能, 因此感温包后的蒸发器管段应该做成有一定的斜角。

热力膨胀阀的调节方法步骤:

2、停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处(对应感温包位置)的保温层内。将压力表与压缩机低压阀的三通相连。

3、开机,让压缩机运行15 分钟以上,进入稳定运行状态,使压力指示和温度显示达到稳定值。

4、进行调节时先将热力膨胀阀下方的阀帽拧下,顺时针旋转阀杆,使阀体的针孔开启度关小,即供液流量减少(简述为顺旋开小);反之则针孔开大,即供液流量增大(简述为逆旋开大)。与调节水阀控制水流大小的方法一样。流量调节时需在制冷系统正常运行中进行,而且要缓慢操作,逐渐调节。调节供液流量大小的判断依据有:

(1)通过热力膨胀阀结霜的形状变化来判断调节大小是否恰当。

  A、若膨胀阀体全部结霜,表明流量过小大,应调大;

  B、如调大时结霜形状没有变化,则可能膨胀阀节流孔被部分堵塞应清洗;

  C、若膨胀阀体只有出口侧结霜,表明流量过大,应调小;

  D、若膨胀阀体出口侧及下部呈45℃斜状结霜,入口侧不应结霜,表明调节准确合适;

  E、若膨胀阀体只有入口侧结霜,表明阀体入口处过滤网部分被堵塞应清洗;

  F、若膨胀阀体完全无霜,表明无流量,可能制冷剂漏完或管路中截止阀没打开或膨胀阀感温探头毛细管漏气或膨胀阀节流孔被堵塞或阀体入口处过滤网部分被堵塞应清洗。

(2)还可以通过压缩机吸气管处结霜的形状变化来判断调节大小是否恰当,

  A、若白霜结到吸气截止阀处,表明流量过大,应调小;

  B、若白霜结不到吸气管,表明流量过小,应调大。

(3)另外通过低压侧压力值的大小来判断调节大小是否恰当。

(4)蒸发器盘管结霜的均匀完整状况来判断调节大小是否恰当。

(5)正常情况下,膨胀阀工作时是很幽静的,如果发出较明显的“丝丝”声,说明系统中制冷剂不足。

(6)用测温计测出回气管的温度与蒸发温度对比差值(即实际过热度)与标准过热度(5-8℃之间)校核来判断调节大小是否恰当。利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力,查表得到近似蒸发温度。用测温计测出回气管的温度,与蒸发温度对比是否在正常范围5-8℃之间。必须同时读取吸气压力值和回气管温度,否则造成计算出的实际过热度不准确。调整中A、如果感到过热度太小,则可把调节螺杆按顺时针方向转动(即增大弹簧力,减小热力膨胀阀开启度),使流量减小;B、反之,若感到过热度太大,即供液不足,则可把调节螺杆朝相反方向(逆时针)转动,使流量增大。由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性,形成信号传递滞后,运行基本稳定后方可进行下一次调整。 


热力膨胀阀的常见故障判断与分析

膨胀阀由阀体、感温包、平衡管三大部分组成,是通过控制蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。作为冷水机制冷系统四大件之一,一般安装于储液筒和蒸发器之间,起着节流降压和调节流量的作用。而在实际的维修中,有些制冷系统的疑难问题难以迅速定位,往往怀疑是热力膨胀阀故障而被更换掉。今天小编与大家谈谈膨胀阀的常见故障排查。

在实际维修中,如果怀疑膨胀阀有问题,必须先要了解整个制冷系统的状态以及外围相关部件的工作状态,切不可一开始就拿膨胀阀开刀。

故障一:膨胀阀提供的制冷剂流量太大。

现象:有液体进入压缩机;过热度低;吸气压力正常或稍高。

可能原因分析:

1、热力膨胀阀“冰堵”、“脏堵”、“蜡封”等,这些情况可能使膨胀阀流口固定在各种可能位置,所以,也有可能造成流量过大或过小。

2、膨胀阀口内部泄漏,密封不严。如果发生内部泄漏,压缩机停止后在膨胀阀处仍然可以听到“嘶嘶”的流动声音,同时,从视液镜看到液体仍在流动。当然,从视液镜观察液体流动情况时,要排除较高处制冷剂回流引起的干扰和气泡。确认有内部泄漏后,可以拆下流口组件检查密封情况,如果不能解决,就需要更换整个阀体了。

3、感温包安装问题。安装位置和方式不对,或者和回气管接触不好,或者感温包保温不好,都有可能造成供液过多。

4、热力膨胀阀过热度调整不当。

故障二:压缩机启动时,制冷剂流量较大。

现象:液体进入压缩机;没有过热度;吸气压力高于正常值。

可能原因分析:

1、机组安装不规范。由于管路流向、室内机室外机的相互位置安排不妥,造成停机时制冷剂向压缩机或蒸发器汇集,在突然开机时流量较大。

2、压缩机处于较低温度环境中。在压缩机较长时间停机状态下,制冷剂逐渐由温度较高处迁移到温度较低的地方,如果压缩处的温度较低,则可能汇集了很多制冷剂并与冷冻机油互溶。在压缩机开机时突然沸腾。这就是要求机组长期停机后欲开机之前,对机组通电预热的原因。

3、外平衡管堵塞。感测到的压力不能很快传递到阀体内,造成关闭力小,阀口开启较大。

4、液管上的电磁阀关闭不严。在停机时源源不断的为膨胀阀提供制冷剂,以至在低压侧内集聚。

故障三:制冷系统振荡,或间歇式不稳定。

现象:吸气压力波动;吸气过热度波动;膨胀阀时而供液不足,时而供液太多。

可能原因分析:

1、设计制冷系统特性不能抑制系统振荡,类似于常见的“共振”,系统不匹配。

2、选用的膨胀阀容量过大造成振荡。

3、感温包安装位置不对。如果测到的是回气管中积存的冷冻油的温度,则容易出现振荡。

4、蒸发器上负荷分布不均匀。如气流吹过蒸发器时不均匀,蒸发器盘管各回路内制冷剂分配不均匀等。

5、制冷剂中含有较多水分。可能造成膨胀阀时而冰堵,时而解冻正常工作的状态。

在实际工作中,热力膨胀阀的运行情况往往被忽视,使热力膨胀阀成为设备维护中的一个死角。而从故障分析可看出,需要更换膨胀阀才能解决故障的情况并不太多,关键是通过对膨胀阀的状态分析,找出制冷系统存在的其他方面的问题。而定期检查和调整热力膨胀阀,对于降低制冷设备的运行成本及延长其运行寿命至关重要。


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