恒温膨胀阀:27 个重要事实


内容

恒温膨胀阀定义

恒温膨胀阀是用于制冷系统或空调系统中的一个组件,它有助于控制释放到蒸发器中的制冷剂量。 因此,恒温膨胀阀可确保蒸发器盘管中的过热以稳定的速率释放。 尽管它被称为“恒温”阀,但它不能控制蒸发器盘管的温度。 蒸发器中的温度取决于压力,通常通过调节压缩机的容量来控制压力。

图片归因: 大师三角12恒温膨胀阀CC BY-SA 4.0

热力膨胀阀也称为计量装置,尽管其他装置可能具有类似的名称,例如毛细管。 在缩写形式中,TX 或 TXV 用于指代热力膨胀阀。

恒温膨胀阀功能

TXV 的功能是根据所需的过热度调节流入蒸发器盘管的制冷剂流量。 TXV 由一个充满气体的感应球组成,可感应蒸发器压力。 阀门隔膜下方的弹簧也会施加压力。 此外,隔膜的下部施加另一个压力。 如果传感灯泡中的气体压力高于膜片周围的组合压力; 阀门打开。

热力膨胀阀响应压力变化。 但是,在研究阀门开度时,通常会考虑三个主要的力。 另一个力决定了阀门的打开和关闭,这是由制冷剂施加的力。

恒温膨胀阀图

恒温膨胀阀
恒温膨胀阀图

图片归因: 神经电子恒温膨胀阀PHTCC BY-SA 4.0

恒温膨胀阀组件

市场上有几种设计的恒温膨胀阀,但 TEV 内的主要部件如下

  • 将不同部件固定在一起的主要结构是阀体,该阀体由限制制冷剂流动的内置孔口组成。
  • 由金属制成的薄柔性材料是隔膜,它弯曲以在销上施加压力。
  • 使用控制制冷剂流量的销或针来调节孔口的大小。
  • 它由一个弹簧组成,对销的作用有反作用。
  • 它由安装在蒸发器出口部分的感应灯泡和毛细管组成,用于打开和关闭阀门。

恒温膨胀阀规格

恒温膨胀阀规格因设计而异,具体取决于制冷或空调系统。 例如,在艾默生系列恒温膨胀阀本身中,端口阀的设计、尺寸和蒸发温度范围存在变化。

艾默生TX7系列热力膨胀阀规格如下表:

最高工作温度667 磅/平方英寸
制冷剂温度范围-130华氏到1580F
储存温度-220华氏到1580F
连接材料ODF 铜
艾默生 TX7 规格

恒温膨胀阀工作

在制冷系统正常运行期间,阀门保持打开状态。 恒温膨胀的工作原理解释如下:

  • 当制冷系统的冷负荷高时,蒸发器温度升高,这是由 TEV 的传感球感应到的。 这表明需要为制冷负荷提供更多的制冷剂。 感觉球中的气体增加,TEV 的弹簧经历压力 P1 的增加。 因此,隔膜向下弯曲,允许更多的制冷剂通过阀门开口流入蒸发器
  • 值得注意的是,隔膜P2下方的压力也随着制冷系统蒸发器盘管中过热度的增加而增加。 这种压力增加关闭了 TEV 的阀门开口。 另一个压力 P3 由隔膜下方的弹簧施加,它与阀门的关闭相反。 如果 P1 远大于 P2 和 P3,则阀门将打开,从而允许制冷剂进入。
  • 当冷负荷降低时 暖通空调系统,压力 P1 小于 P2 和 P3,这导致阀门关闭,仅允许有限量的制冷剂流入制冷系统的蒸发器盘管。 通过这种方式,TEV 有助于维持制冷剂流入蒸发器盘管,这是基于位于 TEV 上的传感灯泡所感应到的过热度。

恒温膨胀阀位于何处?

恒温膨胀阀位于制冷循环的蒸发器和冷凝器区域之间。 阀门的主体通常由黄铜制成,由入口阀和出口阀组成。 入口位于装置的底部,而出口阀位于阀的侧面。 相邻侧的可拆卸盖有助于调节制冷剂的过热度。

如何安装恒温膨胀阀?

安装热力膨胀阀时应遵循的步骤如下: –

  • 建议清洁任何灰尘或 阀门中的焊接颗粒 配件或任何其他可能干扰制冷系统正常运行的部件。
  • 必须用湿布包裹阀体来保护 TEV,以保护热介质,建议让焊枪远离阀体。 此外,应确保不应使用过多的焊料,因为它有可能进入阀门并干扰制冷过程。
  • 连接到吸入管线的 TEV 的传感器灯泡控制阀门并检查系统温度。 此外,TEV 通常安装在靠近蒸发器盘管的位置。 如果 TEV 包含平衡压力系统,则吸入管路和压力管路应连接并应位于阀门的传感器球体之后。
  • 感应球通常位于吸入管路的顶部,特别是在小管路中。 对于在制冷系统外带有传感器灯泡的系统,需要针对环境条件提供特殊保护。 此外,吸入管路的两侧应与一只脚绝缘。
  • 对于具有大直径管线的 HVAC 系统,TEV 灯泡位于吸入管线下部的 5 或 7 点钟方向。 建议将灯泡安装在吸入管路的水平平台上。
  • TEV 灯泡可以连接到吸入管线的垂直或水平区域,但不应位于弯头上,否则会干扰灯泡在感应温度时的正常功能。
  • TEV 绝不会位于冷却管路的下侧,因为流经管路的油充当绝缘体,从而干扰传感器灯泡的正常运行。
  • 在装有多个 TEV 的多蒸发器的系统中; TEV 不应位于公共吸入管线上。 相反,它应该夹在每个蒸发器的吸入管线上,以获得每个蒸发器运行状况的清晰指示。

如何调整恒温膨胀阀?

调整 TEV 时,应确保每次调整之间有 20 分钟的间隔。 TEV 用于调节进入蒸发器盘管的制冷剂流量。 该阀由一个销或针组成,可以设置冷却剂流量。 针转到四分之一被认为是一个度数。 此外,针应每 20 分钟调整一次,因为它非常敏感。 调整 TEV 时应遵循的步骤如下:

  • 清楚地了解是否应该增加或减少 TEV 中的温度读数。
  • 找到针/销的位置。
  • 温度每升高一度,指针就应该顺时针转动四分之一,反之亦然。

如何校准恒温膨胀阀?

没有特别的方法来校准热力膨胀阀,但它是可以调节的,因为它是一个带有调节选项的阀门。 顺时针转动阀杆时,内置压力增加将导致更高的过热度。

 逆时针转动阀杆时,弹簧中的压力降低,从而降低过热度。 当制冷系统关闭时,TXV 会失去动力头中的电量,但阀门不会失调。 建议不要重新调整有故障的阀门; 相反,它应该被替换。 应防止将要更换的新阀门因钎焊而过热。

恒温膨胀阀的种类

有两种不同类型的热静力膨胀

  • 内均压热力膨胀阀
  • 外均压热力膨胀阀

当蒸发器的入口压力迫使阀门关闭时,使用内部平衡的热力膨胀阀。 当内部均衡的 TEV 用于蒸发器压降较大的系统中时,隔膜下方的压力大于传感球中气体施加的压力,导致阀门关闭并导致过热度更高比那是必需的。 这导致饥饿状态。

外部均衡的 TEV 与出口蒸发器一起工作 压力和流量 到与阀门温度感应球相同的位置。 它可以补偿蒸发器或制冷剂分配器产生的压降。 外部均衡的 TEV 通常用于具有多个制冷剂和分配器回路的蒸发器。

内平衡式恒温膨胀阀

当蒸发器的入口压力迫使阀门关闭时,使用内部平衡的热力膨胀阀。 当内部均衡的 TEV 用于蒸发器压降较大的系统中时,隔膜下方的压力大于传感球中气体施加的压力,导致阀门关闭并导致过热度更高比那是必需的。 这导致饥饿状态。

内部均衡 TEV 通常用于容量大于 1 吨的大型系统和使用分配器的任何系统。 应该注意的是,内部均衡的 TEV 驾驶室会被外部均衡的 TEV 取代,但反之亦然。

外平衡式恒温膨胀阀

外部平衡的 TEV 与出口蒸发器压力一起工作,并流向与阀门温度传感球相同的位置。 它补偿蒸发器或制冷剂分配器上发生的压降。 外部均衡 TEV 通常用于具有多个制冷剂和分配器回路的蒸发器。 对于没有分配器的蒸发器,如果​​注意到蒸发器两端的压降大于 3 psi,则需要使用外部均衡 TEV。

恒温膨胀阀平衡线的用途

在制冷系统中,如果蒸发器盘管由极长的管子或内径窄的管子组成,则入口和出口之间的压降更大的可能性更高。 如果压降过高,则蒸发器出口处的制冷剂饱和温度将低于蒸发器入口处的制冷剂饱和温度。这就需要增加过热量以创造平衡条件围绕隔膜或 TXV。 为了抵消这种高压的影响,蒸发器上的压降需要安装外部平衡的 TEV。

这条管线将隔膜的下部连接到蒸发器出口; 从而确保测得的过热度与蒸发器出口处的饱和条件有关。 外均压管路不能降低压降,但保证蒸发器盘管面积有效用于蒸发,从而提高制冷系统的效率和性能。

恒温膨胀阀的优点

热力膨胀阀的优点如下:

  • TEV 可以根据蒸发器盘管中的过热状况改变其阀门开度。
  • 它可以保持不断变化的制冷剂充注量以调整不断变化的环境条件。
  • 它能够通过感应压力增加来调节阀门开度,这有利于制冷系统提高其性能并防止因溢流而损坏压缩机。

除非该设备需要提供制冷剂或冷却剂的固定释放,否则恒温膨胀阀是在 HVAC 系统中比其他选项更受欢迎的设备。

恒温膨胀阀的缺点

使用恒温膨胀阀的主要缺点是,如果 P1(TEV 传感灯泡)与组合压力 P2(隔膜下方)和 P3(弹簧施加压力(不显着)之间的压力差阀门不能正常工作,会干扰制冷剂根据热负荷的需要正常释放。在这种情况下,建议安装平衡口或电子膨胀阀以应对不同的需求和限制这可能会出现。

恒温膨胀阀的应用

热力膨胀阀主要用于暖通空调系统,尤其是空调和制冷装置。 它们通常安装在容量较大的单元中。 使用热力膨胀阀的区域很少

  • 分离式交流
  • 工业用制冷机组
  • 中央空调
  • 包装空调

根据要满足的要求,将来可以在更多应用中安装恒温膨胀阀。

毛细管与恒温膨胀阀的区别

TEV 和毛细管都朝着控制进入蒸发器盘管的制冷剂流量的共同目标努力,但其功能方式各不相同。 毛细管和热力膨胀阀的功能差异如下表所示:

恒温膨胀阀毛细管
阀门开度根据
到过热度是
由 TEV 的感应灯泡感应
它不响应热负荷变化
并且阀门开度是固定的。
它提供了更好的效率
随着制冷剂流量的调整
根据热负荷
制冷剂流动时效率降低
不受热负荷控制。
它能够在
环境温度范围更广。
随着温度升高,TEV 会释放更多的制冷剂。
这种能力的一个缺点
会损坏压缩机线圈。
当环境温度升高时,
系统必须更加努力地提供
需要冷却
这种类型的阀门可以自行调节
不同的制冷剂充注需求
从而有助于提高性能
无法适应不同的需求
制冷剂充注从而影响
制冷系统的整体性能。
恒温膨胀阀 V/s 毛细管

液体膨胀恒温阀

这种类型的膨胀阀通常用于燃气灶具。 该膨胀阀的工作原理是液体受热膨胀。 它由通常由铜制成的 PHIAL 组成,并充满液体。 PHIAL 使用毛细管连接到波纹管。 该阀门与波纹管相连。 当液体因温度升高而膨胀时,波纹管将阀门推入其位置。 这样,气体停止流向燃烧器。

液体膨胀恒温阀是通过使用温度调节杆来调节的,该杆将阀门移近或远离其位置。 这样,在达到旁通率之前获得更高或更低的温度。

平衡口恒温膨胀阀定义

有四种类型的力施加在热力膨胀阀上,它们是

  1. 在感觉球中的压力是一种开启力。
  2. 蒸发器中的压力或外部均衡器施加的压力,即关闭力。
  3. 隔膜下方的弹簧施加关闭力。
  4. 流经针的制冷剂施加打开力。

当制冷剂施加的压力高于通常的标准时,该力施加的力将更大,这将导致更多的制冷剂通过盘管流入。

而当液体压力较低时,这将导致通过线圈的流量减少。 过热度的这些波动将是不可接受的,尤其是对于蒸发器具有准确进料要求的系统。

平衡的 TXV 是解决由于制冷剂施加的压力而产生的这种压力波动的方法。 在这里,制冷剂的压力用于平衡针的顶部和底部。 这种类型的 TXV 中的液体压力用作平衡力,对阀门的关闭或打开均无贡献。

双向恒温膨胀阀

当恒温膨胀阀安装在具有两个 TXV 和两个止回阀的分流系统上时。 该装置称为双向 TXV 建议将双向 TXV 安装在冷凝装置以及阀门和阀门之间的管道上 换热器 放置在室内需要保温。 为了降低压力、降,必须增加绝缘直径。

电子恒温膨胀阀

电子热力膨胀阀的功能与普通热力膨胀阀相同。 但是使用电子 TEV 可确保制冷剂以精确的比例或水平受控流动。 所需的过热是使用一个夹在膨胀阀上的温度传感器和另一个夹在蒸发器出口上的温度传感器来计算的。

电子膨胀阀的安装和控制简单,可靠性高。 该阀门使用中央单元控制,以控制整个系统的制冷剂流量。 即使在低冷凝压力下,它也能提高制冷系统的性能。 电子 TEV 的优点是它可以在不考虑蒸发器负载的情况下提高压缩机性能。

这种类型的TEV可以提高蒸发系统的性能,将制冷量提高15%左右。 市场上有几种 TEV 设计,而大多数电子 TEV 由电机主体内部的永磁体和铜线圈组成,以创建一个 电磁 场地。 电机连接到与螺纹相连的轴上。 当系统打开时,轴对线施加压力,从而对针施加压力,然后将针推到其位置。 这样,电子膨胀阀就起作用了。

电子膨胀阀VS恒温膨胀阀

电子膨胀阀和恒温膨胀阀之间的主要区别在于,在恒温膨胀阀中,开度取决于施加的压力,而电子膨胀阀使用温度传感器运行,温度传感器计算所需的过热。 由于精确的测量,电子膨胀阀与普通 TXV 相比,在更大程度上提高了制冷系统的性能

自动恒温膨胀阀

这些类型的 TXV 也称为恒压膨胀阀,因为制冷剂的压力在制冷单元中受到控制。 它以受控和计量的方式将制冷剂送入蒸发器,从而获得将制冷剂从液体变为蒸汽所需的压力。

阀体由金属制成,阀体内有一个隔膜。 在膜片的上部,有一个弹簧,它总是受压力作用,并由一个可调螺钉控制。 隔膜下方有一个座椅,由与隔膜相连的针控制。 针头根据隔膜移动。 因此,当隔膜向下移动时,针头也向下移动,导致阀门打开。

自动膨胀阀与恒温膨胀阀的区别

自动膨胀阀和恒温膨胀阀之间的主要区别在于,恒温膨胀阀根据施加在蒸发器上的压头负载来调节制冷剂流量。 自动膨胀阀根据出口压力工作; 它根据恒定的蒸发器压力将制冷剂释放到蒸发器盘管中。

TXV 可用于不同的环境条件,与 AEV 不同,AEV 只能用于蒸发器压力恒定的受控条件,这是一个限制。 与使用 TXV 作为流向蒸发器盘管的制冷剂流量的计量装置的制冷系统相比,这导致安装了 AEV 的制冷系统的性能较低。

常见面试问题和答案

1、为什么电子恒温膨胀阀优于普通TEV?

电子 TEV 优于普通 TEV,通过计算过热将精确和准确量的制冷剂释放到系统中。 但在普通的TXV中,制冷剂的释放是通过感应压力来进行的。 由于精确的测量,与普通 TXV 相比,电子膨胀阀在更大程度上提高了制冷系统的性能。

2. TEV 如何维持 HVAC 系统中的制冷剂流量?

TXV 的功能是根据所需的过热度调节流入蒸发器盘管的制冷剂流量。 TXV 由一个充满气体的感应球组成,可感应蒸发器压力。 阀门隔膜下方的弹簧也会施加压力。

此外,隔膜的下部施加另一个压力。 如果传感灯泡中的气体压力高于膜片周围的组合压力; 阀门打开。

热力膨胀阀响应压力变化。 但是,在研究阀门开度时,通常会考虑三个主要的力。 另一个力决定了阀门的打开和关闭,这是由制冷剂施加的力。

问题陈述

1. 在使用热力膨胀阀调节制冷剂释放量的制冷系统中。 施加在阀门上的压力如下

  • 传感球中的压力 P1 – 5 psi
  • 隔膜下方的压力 P2 – 2 psi
  • 隔膜下方弹簧的压力 P3 – 2 psi

根据以上信息,预计TEV是开还是关。

从以上信息我们知道

P1>P1+P2

5 psi > 4 psi(即 2+2 psi)

即,蒸发器中的压力远高于弹簧施加的压力和隔膜下方的压力的组合,这表明需要更多的制冷剂来处理热负荷。 所以, TEV 将打开 允许制冷剂释放到蒸发器盘管中.

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维纳·帕坦(Veena Parthan)

我是 Veena Parthan,是英国太阳能行业的太阳能运营和维护工程师。 我在能源和公用事业领域拥有超过 5 年的经验。 我已经完成了化学工程学士学位和热工程硕士学位。 我对可再生能源及其优化有着浓厚的兴趣。 我在 AIP 会议论文集中发表了一篇基于康明斯发电机组及其流量优化的文章。 在空闲时间,我从事自由技术写作,并愿意在 LambdaGeeks 平台上提供我的专业知识。 除此之外,我还利用空闲时间阅读,参加一些体育活动,并努力成为一个更好的人。 期待通过 LinkedIn 与您联系 - https://www.linkedin.com/in/veena-parthan-07981790/

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