熱力膨脹閥是溫度調(diào)節(jié)式節(jié)流閥。熱力膨脹閥作為節(jié)流裝置安裝在蒸發(fā)器等容器的進(jìn)液口管道 上。

熱力膨脹閥用感溫包來感受蒸發(fā)器出口蒸氣過熱度的大小,自動(dòng)調(diào)節(jié)閥芯的開啟度，控制制 冷劑流量。熱力膨脹閥能根據(jù)蒸發(fā)器熱負(fù)荷變化情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),因而操作方便,安全可靠。

常用的熱力膨脹閥有內(nèi)平衡式和外平衡式兩類。

1.內(nèi)平衡式熱力膨脹閥

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥主要由閥體、傳動(dòng)桿、閥芯、調(diào)節(jié)桿、膜片、毛細(xì)管、感溫包等部件組 成。

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥采用膜片作感溫調(diào)節(jié)元件。膜片、導(dǎo)壓毛細(xì)管、感 溫包和閥頂蓋組成一個(gè)密閉的空間,里面充注R22、R13.R12 或其他感溫劑。

閥芯開啟度由調(diào)節(jié)桿調(diào)定。閥門工作時(shí)，膜片通過閥桿帶動(dòng)閥針(錐形閥芯)上下移動(dòng),使閥口開大或關(guān)小。

內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的工作原理如圖7.23所示。其感溫包裝在蒸發(fā)器的出口處以感受回氣過 熱度。

制冷劑經(jīng)閥孔節(jié)流后從A 點(diǎn)進(jìn)人蒸發(fā)器,制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱至B點(diǎn)便全部氣化為f飽 和蒸汽。

若忽略制冷劑在燕發(fā)器內(nèi)的流動(dòng)阻力,則制冷劑在B點(diǎn)前溫度是不變的,從B點(diǎn)開始制冷 劑蒸氣過熱。

C點(diǎn)溫度就是感溫包所感受的過熱溫度,感溫包內(nèi)的壓力是此溫度相對應(yīng)的充注劑 的飽和壓力p.,此力作用在膜片上方。

而膜片下面受到系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力PO 和彈簧力pi的作用。 當(dāng)閥門處于某一平衡位置時(shí);p,"po+ po 當(dāng)C點(diǎn)溫度升高時(shí),p。增大,此時(shí)p.>po+pro 由于膜片 上方作用力增大,使膜片下壓,推動(dòng)閥桿下移而增大閥口開啟度,增加供液量。

反之,若蒸發(fā)器 熱負(fù)荷減少,回氣過熱度降低,p,也隨之減少,此時(shí)膜片上移,閥口關(guān)小,供液量減少。由于閥口 的開啟度與蒸氣的過熱度成正比,故它是一種比例調(diào)節(jié)器。

2.外平衡式熱力膨脹閥

在分析內(nèi)平衡式熱力膨脹閥時(shí),假定制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)無流阻壓降或較小的流阻壓降。但制冷 劑在某些蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)時(shí)存在較大的流阻損失,這將嚴(yán)重影響熱力膨脹閥的工作性能。

通過分析來說明這一特性:若采用R12制冷劑,設(shè)系統(tǒng)蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)壓力為po=0.186 MPa, 內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的彈簧預(yù)緊折合壓力為p=0.022 MPa;

若不考慮蒸發(fā)器內(nèi)流阻損失,制冷劑流到C點(diǎn)時(shí)過熱度為5,即過熱溫度為一10C,此時(shí)制冷劑的壓力仍是0.186 MPa。

計(jì)算結(jié)果表明,在5它的過熱度下閥芯是無法開啟的。要使閥芯開啟,就需要增加過熱度來提高 感溫包內(nèi)充注物的p。

但是,過熱度太大,會(huì)使得蒸發(fā)器的傳熱面積不能充分利用,引起蒸發(fā)器 供液不足和降溫困難。這一缺點(diǎn)可由外平衡式熱力膨脹閥來克服。