膨脹閥按照平衡方式不同，分內(nèi)平衡式和外平衡式;下面分別從這兩種方式來(lái)講解膨脹閥的工作原理。
內(nèi)平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：
內(nèi)平衡式F型熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖
內(nèi)平衡式F型熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)圖。感溫包內(nèi)充注制冷劑，放置在蒸發(fā)器出口管道上，感溫包和膜片上部通過(guò)毛細(xì)管相連，感受蒸發(fā)器出口制冷劑溫度，膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力。如果空調(diào)負(fù)荷增加，液壓制冷劑在蒸發(fā)器提前蒸發(fā)完畢，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度將升高，膜片上壓力增大，推動(dòng)閥桿使膨脹閥開(kāi)度增大，進(jìn)入到蒸發(fā)器中的制冷劑流量增加，制冷量增大;如果空調(diào)負(fù)荷減小，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度減小，以同樣的作用原理使得閥開(kāi)度減小，從而控制制冷劑的流量。
外平衡式膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理：
膜片下面感受到的是蒸發(fā)器出口壓力。
外平衡式膨脹閥與平衡式膨脹閥原理基本相同，區(qū)別是：
內(nèi)平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器入口壓力;而外平衡式膨脹閥膜片下面感受到的是蒸發(fā)器出口壓力。
外平衡式熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡的基礎(chǔ)上。工作時(shí)，彈性金屬膜片上部受感溫包內(nèi)工質(zhì)的壓力P3作用，下面受蒸發(fā)器出口壓力P1與彈簧力P2的作用。膜片在三個(gè)力的作用下，向上或向下鼓起,從而使閥孔關(guān)下或開(kāi)大，用以調(diào)節(jié)蒸發(fā)器的供液量。當(dāng)進(jìn)入蒸發(fā)器的液量小于蒸發(fā)器熱負(fù)荷的需要時(shí)，則蒸發(fā)器出口蒸氣的過(guò)熱度增大，膜片上方的壓力大于下方的壓力，這樣就迫使膜片向下鼓出，通過(guò)頂桿壓縮彈簧，并把閥針頂開(kāi)，使閥孔開(kāi)大，則供液量增大。反之當(dāng)供液量大于蒸發(fā)器熱負(fù)荷的需要時(shí)，則出口處蒸氣的過(guò)熱度減小，感溫系統(tǒng)中的壓力降低，膜片上方的作用力小于下方的作用力時(shí)，使膜片向上鼓出，彈簧伸長(zhǎng)，頂桿上移并使閥孔關(guān)小，對(duì)蒸發(fā)器的供液量也就隨之減少。熱力膨脹閥的過(guò)熱度由開(kāi)啟過(guò)熱度和有效過(guò)熱度組成，開(kāi)啟過(guò)熱度與彈簧的預(yù)緊力有關(guān)，有效過(guò)熱度與彈簧的強(qiáng)度及閥針的行程有關(guān)。膨脹閥的彈簧是按標(biāo)準(zhǔn)工況設(shè)計(jì)的，機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)工況下，機(jī)組滿負(fù)荷或變負(fù)荷運(yùn)行均維持較高的COP值。但在大壓差工況下，蒸發(fā)壓力降低，蒸發(fā)器負(fù)荷需求的液量減少，但實(shí)際情況相反，在吸氣過(guò)熱度不變的情況下，由于蒸發(fā)壓力降低，蒸發(fā)器出口壓力P1相應(yīng)降低，膜片上下的壓差變大，使主閥開(kāi)度增大，供液量增加;但在小壓差工況下，蒸發(fā)壓力上升，蒸發(fā)器負(fù)荷需求的液量增多，但實(shí)際情況是在吸氣過(guò)熱度不變的情況下，由于蒸發(fā)壓力上升，蒸發(fā)器出口壓力P1相應(yīng)提高，膜片上下的壓差變小，使主閥開(kāi)度減小，供液量減少;在變負(fù)荷下亦如此。因此熱力膨脹閥在變工況下供液量的調(diào)節(jié)方面需進(jìn)一步改進(jìn)。
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