熱力膨脹閥的故障排除及正確選配

　　熱力膨脹閥在系統(tǒng)中的幾個問題：堵塞故障，感溫包故障，調(diào)整不當(dāng)；本文敘述了熱力膨脹閥的選型方法。
　　
　　1 概述
　　
　　眾所周知,熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)中四大部件之一，在系統(tǒng)中負責(zé)把制冷劑從冷凝壓力降至蒸發(fā)壓力,并按比例控制制冷劑的流量。一個系統(tǒng)中熱力膨脹閥的好壞會直接影響整個系統(tǒng)的運行性能，所以及時排除熱力膨脹閥工作中的故障及適當(dāng)正確的選擇，對空調(diào)系統(tǒng)的運行壽命,制冷效果,運行成本具有重要的意義。
　　
　　2 熱力膨脹閥的工作原理
　　
　　熱力膨脹閥是通過感受蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量，按照平衡方式不同，熱力膨脹閥分為外平衡和內(nèi)平衡式，而在中央空調(diào)系統(tǒng)中多采用外平衡式。由感應(yīng)機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)，調(diào)整機構(gòu)和閥體組成。工作時，固定在蒸發(fā)器出口管道上的感溫包感應(yīng)蒸發(fā)器出口的過熱溫度，使感溫包內(nèi)產(chǎn)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(zhí)行機構(gòu))，從而調(diào)節(jié)閥們的開度，控制制冷劑的流量。
　　
　　3 熱力膨脹閥工作中幾個故障分析
　　
　　3.1 熱力膨脹閥的堵塞故障
　　
　　3.1.1 堵塞的原因
　　
　　制冷系統(tǒng)中熱力膨脹閥的堵塞故障是經(jīng)常發(fā)生的，包括“臟堵”和“冰堵”.臟堵的主要原因是系統(tǒng)中存在雜質(zhì),例如焊渣、銅屑、鐵屑、纖維等。冰堵的原因是系統(tǒng)中含有過多的水分(濕氣)，產(chǎn)生濕氣的途徑有：
　　
　　1) 在安裝時系統(tǒng)抽真空時間不夠，沒能把管路內(nèi)的濕氣抽盡；管路連接處焊接工藝不好；有漏氣點。
　　
　　2) 在向系統(tǒng)充注制冷劑時，沒把連接軟管內(nèi)的空氣吹出軟管。
　　
　　3) 為系統(tǒng)補充潤滑油時，進入空氣。
　　
　　3.1.2 堵塞發(fā)生的位置
　　
　　一般情況臟堵塞發(fā)生在干燥過濾器上,系統(tǒng)中的雜質(zhì)被過濾器攔截住,造成臟堵現(xiàn)象。發(fā)生時,系統(tǒng)s*先表現(xiàn)為回氣溫度升高,過熱度升高,故障嚴重后,使系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn),如沒有把系統(tǒng)中的雜質(zhì)清除掉,系統(tǒng)不能再開機。冰堵塞一般發(fā)生在膨脹閥的節(jié)流孔處如,因為這里是整個系統(tǒng)中溫度z*低,孔徑z*小的地方。由于系統(tǒng)不在制冷,系統(tǒng)整體溫度回升,隨著溫度的提高,冰堵處會逐漸融化,而后系統(tǒng)又恢復(fù)制冷能力,隨著系統(tǒng)整體溫度的再次降低又會出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。故冰堵塞是一個反復(fù)程。
　　
　　3.1.3 堵塞的排除方法
　　
　　那么怎樣排除堵塞故障呢? 對于臟堵,如果不是很嚴重,換一個干燥過濾器就可以了。如果非常嚴重,就要重新清理系統(tǒng)管路中的雜質(zhì),抽真空,重新充注制冷劑。對于輕微冰堵,可用熱毛巾敷在冰堵處，如果冰堵程度比較嚴重，已影響了系統(tǒng)的正常運行，則要換掉過濾干燥器，重新處掉系統(tǒng)管路中的水分,抽真空,重新充注制冷劑。
　　
　　3.2 感溫包故障
　　
　　3.2.1 感溫包故障常見原因
　　
　　當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)膨脹閥供液時多時少或膨脹閥關(guān)不小,過熱度,過冷度不正確等現(xiàn)象時.原因可能就是感溫包出了故障。包括：
　　
　　1) 感溫包毛細管斷裂,使感溫包內(nèi)的充注物漏掉,導(dǎo)致不能把正確的信號傳給熱力膨脹閥的執(zhí)機構(gòu)。
　　
　　2) 感溫包包扎位置不正確。
　　
　　3.2.2 感溫包故障處理辦法
　　
　　一般情況感溫包盡量裝在蒸發(fā)器出口水平段的回氣管上，應(yīng)遠離壓縮機吸氣口而*近蒸發(fā)器，而且不宜垂直安裝。當(dāng)水平回氣管直徑小于7/8"(22mm)時，感溫包宜安裝在回氣管的頂上端，即吸氣管的“一點鐘”。當(dāng)水平回氣管直徑大于7/8"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。因為把感溫包安裝在吸氣管的上部會降低反應(yīng)的靈敏度，可能使蒸發(fā)器的制冷劑過多，把感溫包安裝在吸氣管的底部會引起供液的紊亂，因為總有少量的液態(tài)制冷劑流到感溫包安裝的位置，而導(dǎo)致感溫包溫度的迅速變化。
　　
　　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(dāng)相對位置高于膜片上腔時，毛細管應(yīng)向上彎成U 形,以免液體進入膜片上腔。
　　
　　3.3 調(diào)整不當(dāng)
　　
　　3.3.1 關(guān)于膨脹閥調(diào)整有關(guān)概念
　　
　　(1)膨脹閥的過熱度：熱力膨脹閥處于某一開度,所對應(yīng)的過熱度稱為工作過熱度即所說的熱力膨脹閥的過熱度。包括靜態(tài)過熱度(SS)和開啟過熱度(OS)。
　　
　　(2)靜態(tài)過熱度：熱力膨脹閥處于開啟位置時，彈簧力z*小，這時熱力膨脹閥控制的過熱度z*小，稱之為靜態(tài)過熱度SS。
　　
　　(3)動態(tài)過熱度：膨脹閥閥孔開啟后，閥孔開度隨出口蒸氣過熱度的增大而增大，從閥孔開啟到全開為止，其過熱度增加的數(shù)值叫動態(tài)過熱度OS。用曲線表示為。
　　
　　3.3.2 膨脹閥的正確調(diào)整方法
　　
　　(1)在調(diào)整熱力膨脹閥之前，必須確認空調(diào)制冷異常是由于熱力膨脹閥偏離z*佳工作點引起的，而不是因為氟利昂少、干燥過濾器堵塞、濾網(wǎng)、風(fēng)機、皮帶等其他原因所引起的。同時，必須保證感溫包采樣信號的正確性，感溫安裝位置必須正確，絕對不可安裝在管道的正下方，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。
　　
　　(2) 熱力膨脹閥調(diào)整時注意事項
　　
　　熱力膨脹閥的調(diào)整工作，必須在制冷裝置正常運行狀態(tài)下進行。由于蒸發(fā)器表面無法放置測溫計，可以利用壓縮機的吸氣壓力作為蒸發(fā)器內(nèi)的飽和壓力，查表得到近似蒸發(fā)溫度。用測溫計測出回氣管的溫度，與蒸發(fā)溫度對比來校核過熱度。調(diào)整中，如果感到過熱度太小，則可把調(diào)節(jié)螺桿按順時針方向轉(zhuǎn)動(即增大彈簧力，減小熱力膨脹閥開啟度)，使流量減小;反之，若感到過熱度太大，即供液不足，則可把調(diào)節(jié)螺桿朝相反方向(逆時針)轉(zhuǎn)動，使流量增大。由于實際工作中的熱力膨脹閥感溫系統(tǒng)存在著一定的熱惰性，形成信號傳遞滯后，運行基本穩(wěn)定后方可進行下一次調(diào)整。因此整個調(diào)整過程必須耐心細致，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動的圈數(shù)一次不宜過多過快。
　　
　　(3)熱力膨脹閥具體的調(diào)整步驟
　　
　　1)停機。將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處(對應(yīng)感溫包位置)的保溫層內(nèi)。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(wěn)定運行狀態(tài)，使壓力指示和溫度顯示達到穩(wěn)定值。
　　
　　3)讀出數(shù)字溫度表溫度T1 與壓力表測得壓力所對應(yīng)的溫度T2，過熱度為兩讀數(shù)之差T1- T2。
　　
　　注意，必須同時讀出這兩個讀數(shù)。熱力膨脹閥過熱度應(yīng)在5-8℃之間，如果不是，則進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整步驟是：s*先拆下熱力膨脹閥的防護蓋，然后轉(zhuǎn)動調(diào)整螺桿2-4 圈，等系統(tǒng)運行穩(wěn)定，重新讀數(shù)，計算過熱度，是否在正常范圍，不是的話，重復(fù)前面的操作，直至符合要求，調(diào)節(jié)過程必須小心仔細。
　　
　　4 熱力膨脹閥的選配
　　
　　4.1 正確選擇熱力膨脹閥的目的
　　
　　熱力膨脹閥的選配對整個系統(tǒng)的性能發(fā)揮起著重要的作用,正確的選擇熱力膨脹閥將使蒸發(fā)器z*大限度地加以利用,并使蒸發(fā)器始終和熱負荷匹配。
　　
　　4.2 熱力膨脹閥與系統(tǒng)不匹配時的現(xiàn)象
　　
　　不匹配時、會使系統(tǒng)的制冷劑流量時多時少，導(dǎo)致熱力膨脹閥的制冷量時大時小，當(dāng)制冷量過小時,會使蒸發(fā)器供液不足,產(chǎn)生過大熱度，對系統(tǒng)性能會造成不利的影響。當(dāng)制冷量過大時，會引起震蕩，間歇性的使蒸發(fā)器供液過量，導(dǎo)致壓縮機的吸氣壓力出現(xiàn)劇烈波動，甚至有液態(tài)制冷劑進入壓縮機，引起液擊(濕沖程)現(xiàn)象。
　　
　　4.3 選擇的依據(jù)
　　
　　根據(jù)制冷系統(tǒng)的制冷劑種類，蒸發(fā)溫度范圍和蒸發(fā)器過熱負荷的大小選擇。
　　
　　4.3.1 選擇方法及一般步驟
　　
　　一般步驟如下：
　　
　　1) 確定系統(tǒng)的制冷劑型號。
　　
　　2) 確定蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度，冷凝溫度及制冷量。
　　
　　3) 熱力膨脹閥進出口的壓力差。
　　
　　4.3.2 舉例
　　
　　有一臺蒸發(fā)盤管(4DW4/10F-50x50.3A)，制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)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(chǎn)品為例)。
　　
　　s*先確定膨脹閥進出口兩端的壓力差PΔ 。
　　
　　公式中：
　　
　　Pk 為冷凝壓力。
　　
　　P0 為蒸發(fā)壓力。
　　
　　1 PΔ 為供液銅管的壓力降。
　　
　　2 PΔ 為分液器和分液毛細管的壓力降。
　　
　　Pk (冷凝壓力)，P0(蒸發(fā)壓力)由所給的已知參數(shù)可在焓濕圖中查得。
　　
　　Pk =17.5510×Pa ，P0=6.5510×Pa
　　
　　而供液銅管的壓力降，由于本公司所用的盤管選型軟件，在所計算的數(shù)據(jù)中已有了供液管的壓力降。故已知1 P Δ =0.0031 5 10 × Pa。再分液器分液銅管的壓力降取經(jīng)驗值2 P Δ =1510×Pa。當(dāng)制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，1 P Δ為10bar，選擇型號為TDEZ26 熱力膨脹閥(以丹佛斯公司產(chǎn)品為例)。制冷量(KW) R407C，蒸發(fā)溫度+15℃ 蒸發(fā)溫度+10℃，膨脹閥兩端壓力降△P(巴) 膨脹閥兩端壓力降△P(巴)型號和名義制冷量。