“三分品质,七分安装”,合理安装与调试热力膨胀阀,有利于提高蒸发器的利用率和系统变工况时的适应能力,对保证制冷装置的安全可靠运行,提高运行效率,节约能源,降低运行成本都有着重要的意义。

  一、内平衡与外平衡
膨胀阀

膨胀阀

  按照平衡方式不同,热力膨胀阀分为内平衡式(图 1)和外平衡式(图 2)两种。

  1)内平衡式的平衡压力在蒸发器入口处取,用于制冷剂在蒸发器里的压力损失较小的系统,

  2)外平衡式的平衡压力则在蒸发器的出口处取,用于制冷剂在蒸发器里的压力损失较大的系统。

  二、阀体的安装

  1)热力膨胀阀的阀体尽可能安装在靠近蒸发器入口处的水平液管上,以减少膨胀阀节流后的压力及温度损失。

  2)阀体应垂直安装,不能倾斜或颠倒安装。

  3)阀体一般安装在干燥过滤器的出口处,为防止阀芯出现“脏堵”或“冰堵”。有时,阀体前后安装截止阀,方便热力膨胀阀的维修和更换

  4)阀体安装应牢固,保证在运行过程中不出现明显的振动,并且要为调试和维修留出足够的空间。

  三、感温包的安装

  1)感温包一般安装在吸气管的上方,同时需要保证感温包紧贴着吸气管,改善感温包与吸气管中制冷剂的传热效果,减少时间滞后。

膨胀阀

  2)感温包尽量装在靠近蒸发器出口处的水平吸气管上,应远离压缩机的吸气口,且不宜垂直安装。如果必须使感温包安装在竖直的吸气管上时,则感温包的毛细管应从感温包的上端进入,感温包的头部朝下:

膨胀阀

  3)为使感温包免受正在冷却的空气或液体的影响,应该缠一层保温材料。可以提供特殊的保温形式,或者使用塑胶绝缘带,以保证感温包准确探测吸气管温度。

  4)感温包需要用铜片、不锈的机制螺丝和螺母固定在吸气管上。感温包要与吸气管保持良好的热接触,接头应该既清洁又牢固,安装前必须用钢丝棉清刷吸气管的接触处和感温包,将表面的氧化皮清除掉,露出金属本色,避免由于接触不良而降低传感的灵敏度。

  5)热力头内的液态工质始终保持在感温包内,因此感温包尽量固定在低于阀体顶上的波纹膜片腔的吸气管上、如果感温包安装位置必须高于阀体顶上的波纹膜片腔时,感温包连接处的毛细管应向上弯成倒“U”型;以免液体进入波纹膜片腔内,降低热力膨胀阀工作的灵敏准确度。

  6)感温包均不能安装在吸气管有积液、积油、管接头、阀门或其他大的金属部件的地方,以免造成感温包反应滞后,影响热力膨胀阀稳定工作。

  7)根据吸气管管径的不同,感温包在水平吸气管上的安装角度不同:

  A)对于 12 ~ 16 mm的管径,感温包宜安装在吸气管的“1 点钟”位置
  B)对于18 ~ 22 mm 的管径,感温包宜安装在吸气管的“2 点钟”位置
  C)对于25 ~ 28 mm 的管径,感温包宜安装在吸气管的“3 点钟”位置
  D)对于32 ~ 35 mm的管径,感温包宜安装在吸气管的“4 点半”位置

  这是为什么呢?

  其原因如下:

  吸气管中主要是已蒸发的制冷剂,但是也有少许制冷剂液体和油。

  下图显出制冷剂蒸气和一些液珠流过较大管径的吸气管。由于管径较大,制冷剂蒸气的流速常常很低,制冷剂液珠和油沉积在管线底部。

  四、外平衡膨胀阀平衡管的安装

  1)外平衡管取压位置始终在感温包和压缩机吸气口之间,尽量靠近感温包的位置,但不能位于感温包之前,否则阀体内泄漏的少量制冷剂液体通过外平衡管进入感温包前的吸气管,会形成蒸发器过量供液的假象;

  2)吸气管上装有调节阀时,外平衡管应安装在蒸发器和调节阀之间,不能安装在调节阀之后,否则调节阀调节压力时,外平衡管引入的压力失真;

  3)对于一机多温的制冷系统,外平衡管应安装在各自对应的蒸发器的出口处,绝不能安装在总吸气管上。

  五、热力膨胀阀的最佳整定

  如果不能保证热力膨胀阀调节的精确性,在间歇启停压缩机的系统中或运行工况变化剧烈的过程中会伴随有很大的压力波动、温度波动和能耗波动。

  如果热力膨胀阀选择不当或调整不当,将会引起压缩机吸气管中出现周期性的带液,使得制冷系统出现振荡现象;甚至导致系统无法稳定工作。

  目前国际上广泛采用基于对蒸发器出口温度波动分析的最佳整定方法,具体调试步骤如下:

  第一步:

  启动制冷系统,让压缩机运行 20 分钟以上,保证系统处于稳定状态,采用温度传感器测量蒸发器出口温度。

  第二步:

  1)如果蒸发器出口温度出现具有固定振幅的自激振荡,先将热力膨胀阀下方的阀帽拧开,顺时针旋转阀杆半圈或一圈(即增大弹簧力,增大静态过热度设定值);

  2)缓慢操作(每次调整的时间间隔为20 ~ 30 分钟),逐渐调整,则蒸发器出口温度波动幅逐渐变小,一直调整到振荡消除为止;

  3)然后再逆时针旋转阀杆直至蒸发器出口温度再次出现振荡现象,这时再顺时针旋转阀杆一圈,在这个位置上既保证热力膨胀阀供液稳定,又能保证蒸发器传热面积的充分利用;

  4)如果蒸发器出口温度没有出现振荡,但出口温度过高,则逆时针旋转阀杆半圈或一圈(即减小弹簧力,减小静态过热度设定值);

  5)缓慢操作(每次调整的时间间隔为 20 ~ 30 分钟),逐渐调整,直至蒸发器出口温度出现振荡的现象,然后再顺时针旋转阀杆一圈即可;

  6)如果顺时针旋转阀杆至最顶端,蒸发器出口温度仍出现自激振荡,则表明热力膨胀阀选配过大,应重新选择较小型号的热力膨胀阀;

  7)反之,如果逆时针旋转阀杆至最下端,蒸发器出口温度仍未出现波动时,应重新选择较小型号的热力膨胀阀。