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熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)。感溫包、毛細(xì)管、感應(yīng)薄膜互相連通，構(gòu)成一個密閉容器，稱為感溫機構(gòu)。感溫包安裝在蒸發(fā)器的出口，感溫包內(nèi)充注工質(zhì)，用它來感受蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度變化。毛細(xì)管傳遞感溫包內(nèi)的壓力至感應(yīng)薄膜上。感應(yīng)薄膜由一塊很薄的(0·1-0·2nm)合金計沖壓而成，斷面呈波浪形它在受力后彈性變形性能非常好。熱力膨脹閥的熱力作用原理見圖7·10a。以溫包中感溫介質(zhì)的壓力提供閥打開方向的驅(qū)動力P1(開閥力);以蒸發(fā)壓力P0。和彈簧力P3，作為閥關(guān)閉方向的平衡力。溫包感受蒸發(fā)器出口管的溫度t1，開閥力P1隨溫度t1的變化稱為開閥壓力曲線，它由溫包中充注的感溫介質(zhì)的壓力-溫度屬性所決定。在關(guān)閥時，蒸發(fā)壓力隨;蒸發(fā)溫度的變化關(guān)系是確定的(由制冷劑的熱力特性決定);彈簧力在閥處于關(guān)閉時最小，由設(shè)定的預(yù)緊力決定，在工作中由彈性系數(shù)和彈性變形決定，閥在全開位置時達(dá)到最大。因此，最小關(guān)閥壓力線p0(t0)+p3，是已知的。通過在溫包中充人適當(dāng)?shù)母袦亟橘|(zhì)，使在壓力不溫度平面上開閥壓力曲線汕巳)處于最小關(guān)閥壓力線仇p0(t0)+p3，的下方。那么，當(dāng)閥上的作用力平衡時，開閥壓力對應(yīng)的溫度必然高于關(guān)閥壓力對應(yīng)的溫度2。(見圖7·10b)，二者之差(t1-t0)便是蒸發(fā)器出口過熱度們。該過熱度是打開閥必須具有的最小過熱度，稱為靜態(tài)過熱度。閥達(dá)到全開時，對應(yīng)更高的溫度t1和過熱度△t，這時的過熱度稱為全開過熱度。當(dāng)蒸發(fā)器出口過熱度在靜態(tài)與全開過熱度之間變化時，熱力膨脹閥的開度成比例變化。這兩個過熱度之差稱為可變過熱度，可變過熱度是熱力膨脹閥比例調(diào)節(jié)的比例帶，其大小反映了調(diào)節(jié)的靈敏度。

熱力膨脹閥有內(nèi)平衡式與外平衡式。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥(見圖7·11a)將節(jié)流后的制冷劑壓力近似作為蒸發(fā)壓力，因而可以直接從閥內(nèi)提供關(guān)閥的流體平衡力，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，主要用于低壓側(cè)流動阻力不大的場合。外平衡式熱力膨脹閥(見圖7·11b)有一個外平衡管，將蒸發(fā)器出口的壓力直接引入閥內(nèi)，保證關(guān)閥的流體平衡力是蒸發(fā)壓力。這種結(jié)構(gòu)考慮了蒸發(fā)器的流動損失，主要用于制冷劑流量變化幅度大、低壓側(cè)流動阻力大的場合，如低蒸發(fā)溫度或有分液器、多路并聯(lián)盤管的蒸發(fā)器。

熱力膨脹閥的選擇





為了使熱力膨脹閥與所在的制冷系統(tǒng)，特別是與蒸發(fā)器能很好地匹配，最大限度地利用蒸發(fā)器的換熱面積，并使蒸發(fā)器的冷量輸出始終和熱負(fù)荷相匹配，就需要適當(dāng)?shù)剡x擇熱力膨脹閥。熱力膨脹閥的設(shè)計選擇主要依據(jù):制冷系統(tǒng)的設(shè)計制冷量、工況參數(shù)、制冷劑種類及制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等，應(yīng)考慮下列因素:





①按系統(tǒng)采用的制冷劑，查閱相關(guān)工質(zhì)的熱力膨脹閥樣本。





②考慮蒸發(fā)溫度對膨脹閥容量的影響。隨著蒸發(fā)溫度的降低，閥的容量變小(見表7·4)。





③閥前制冷劑過冷度會影響閥后兩相制冷劑的千度，從而影響閥的流量系數(shù)。因此，要考慮閥前液體過冷度對閥的容量的影響(見表7·5)。





④注意冷凝器至閥前的液管的壓力降(見表7·6和表7·7)，適當(dāng)增加制冷劑的過冷度，防止其在閥前汽化。





考慮了上述因素后，選擇合適容量和形式的熱力膨脹閥，允許有20&容量裕度。