3.6　认识外平衡式热力膨胀阀

（1）外平衡式热力膨胀阀在机组上的应用　外平衡式热力膨胀阀在机组上的应用见图3-10。

图3-10　外平衡式热力膨胀阀在机组上的应用

（2）外平衡式热力膨胀阀工作原理　当冷媒水温度处在某一工况时，膨胀阀处在一定开度，如果冷媒水温度升高，蒸发器出口过热度增大，则感受温度上升，相应的感应压力增大，波纹膜片向下移，推动传动杆使膨胀阀孔开度增大，制冷剂流量增加，制冷量也增大，蒸发器出口过热度相应下降。相反，如果蒸发器出口处过热度降低，则感受温度下降，相应的饱和压力也下降，这时使波纹膜片上移，传动杆也随之上移，膨胀阀的阀孔开度减小，中央空调制冷剂流量减小，中央空调制冷量也减小，蒸发器出口过热度也相应上升，满足了蒸发器热负荷变化的需要。由于在蒸发器出口处和膨胀阀波纹膜片下方引有一个外部均压管，因此称此膨胀阀为外平衡式热力膨胀阀。

（3）热力膨胀阀的工作特性　一个理想的热力膨胀阀在调节系统流量时，应使其进入蒸发器的液体量恰好与蒸发器的蒸发量相等，以缩小蒸发器出口过热度，充分发挥蒸发器的中央空调效率，要达到这样的要求，热力膨胀阀就应随着系统冷负荷的变化，及时地调节系统的中央空调剂流量，以保持供需的平衡。由于热力膨胀阀的感温包有热惯性，因此导热有延迟过程，使信号传递发生滞后现象。当中央空调系统的冷量需要增加时，进入蒸发器的中央空调剂流量相对减少，所以，蒸发器的出口过热温度就要升高。若温包导热无延迟过程，膨胀阀的阀门就能及时得到调整。由于信号传递滞后，阀门不能及时增大，因此蒸发器出口过热温度将继续上升，使供液量小于需要量。经若干时间后，膨胀阀阀门才增大，系统的蒸发温度升高，出口过热温度下降，供需量逐步趋于平衡。但由于感温包信号传递的延迟，阀门还继续开大，供液量大于需要量。经若干时间后，膨胀阀阀门才关小，系统的蒸发温度又下降，出口过热温度也上升，供需量又趋向平衡。所以，一个膨胀阀在工作时，因传递信号的滞后，它的供液量总是在需液量曲线上下波动，两者不能完全吻合。

（4）热力膨胀阀的调试方法　任何控制器要使它能正确执行自动调节，都要经过预先的调整工作。热力膨胀阀要在某一工况范围内执行自动调节，也需要在系统调试时对它予以调整。当膨胀阀进行正常运行后，它就能正确执行自动调节。

热力膨胀阀的调整是通过调节螺杆来调整弹簧的压缩力，就是调整膨胀阀的静装配过热度。调整螺杆向里旋进是压紧弹簧，调节螺杆向外旋出是放松弹簧。顺时针旋转调节杆为进，反时针旋转调节杆为出。

在系统运行时，可以从蒸发压力值的高低来判断膨胀阀调整方向和范围。蒸发压力高于给定值，即膨胀阀的流量偏大，应适当调小；蒸发压力低于给定值，即膨胀阀的流量偏低，应适当增大。调小阀门开度，则顺时针旋转调节杆，使弹簧压缩力增加，蒸发压力就逐渐下降；调大膨胀阀门开度，则反时针旋转调节杆，减小弹簧压缩力，蒸发压力就上升。调整热力膨胀阀时，应在压缩机吸气截止阀上装上一只低压表，以观察吸气压力变化情况。调整膨胀阀的工作范围，一般可分两步进行，开始进行时为粗调，即每调一次可旋转调节杆1圈左右，当中央空调系统的工作温度接近给定值而又达不到给定值时，应进行细调，即每调一次可旋转调节杆1/2～1/4圈。由于感温包的传递延迟，因此每调一次后，应使系统运行数分钟以至十几分钟，并通过观察吸气压力的变化情况来确定下一次的调整方向。总之，膨胀阀的调整是项比较细致的工作，需要耐心的观察和分析，才能做好膨胀阀的调试工作。

（5）热力膨胀阀的选用　热力膨胀阀的容量应与中央空调系统相匹配。

热力膨胀阀的容量与膨胀阀入口处液体中央空调剂的压力（或冷凝温度）、过冷度、出口处制冷剂的压力（或蒸发温度）及阀开度有关。热力膨胀阀出厂时，需进行容量实验，容量实验是为了确定膨胀阀在给定条件下的中央空调量。膨胀阀的容量要与中央空调系统特别是蒸发器的容量相匹配，使蒸发器最大限度地加以利用。若容量选择过大，使阀经常处在小开度下工作，阀开闭频繁，影响室内温度稳定，并降低阀门寿命；若容量选择过小，则流量太小，不能满足室内所需中央空调量的要求。一般情况下，膨胀阀容量应比蒸发器能力大20%～30%，否则，中央空调装置就不能产生足够的中央空调量。另外，还应根据蒸发器的压力损失来选用膨胀阀。当蒸发器压力损失较小时，宜选用内平衡式热力膨胀阀；蒸发器压力损失较大时，宜选用外平衡式热力膨胀阀。

（6）膨胀阀的安装方法　热力膨胀阀安装时应将冷凝器或储液器出口管的螺纹接头与膨胀阀进口端对正，然后拧上螺母（不要拧得太紧），再将其出口端与蒸发器进口管的螺纹接头对正，拧上几圈，最后用两把扳手分别夹住热力膨胀阀的进、出口端螺母，均匀用力将其拧紧。

（7）热力膨胀阀安装时应注意的事项

①膨胀阀应安装在蒸发器的入口管上，阀体应垂直放置，不宜倾斜安装，更不要颠倒安装。

②感温包应安装在蒸发器出口的一段水平吸气管上，并应远离压缩机吸气口1.5m以上，其位置应低于热力膨胀阀，且感温包要水平放置，以保证液体感温介质始终在感温包中。

③感温包同蒸发器接触面应除锈干净，安装位置要避免热气流的影响，如果不能避开热气流，其外表面则必须包裹保温材料。

④感温包不应安装在吸气的积液处，否则，感温包就不能感测到真正的过热温度。

⑤当吸气管径小于25mm时，感温包贴在吸气管的顶部；当吸气管径大于25mm时，感温包包扎在水平管的下侧45°处或者侧面中点处。感温包无论如何不能贴在水平吸气管的底部，以防管子底部积油等因素影响感温包的正确感温。

⑥外平衡管应接在感温包安装部位后面100mm处，以免中央空调剂在蒸发管内的流动阻力对膨胀阀产生误动作。

⑦吸气管上的外平衡管应由水平管上面引出，不可在吸气管集液弯头下游接平衡管，以免冷冻润滑油被带入热力膨胀阀内。

⑧使用两个或两个以上分液器时，每个分液器必须由单独的热力膨胀阀供液，否则，当液体和蒸汽离开膨胀阀时会造成分液不均。