熱力膨脹閥是溫度調節式節流閥。熱力膨脹閥作為節流裝置安裝在蒸發器等容器的進液口管道 上。
熱力膨脹閥用感溫包來感受蒸發器出口蒸氣過熱度的大小,自動調節閥芯的開啟度，控制制 冷劑流量。熱力膨脹閥能根據蒸發器熱負荷變化情況進行自動調節,因而操作方便,安全可靠。
常用的熱力膨脹閥有內平衡式和外平衡式兩類。
1.內平衡式熱力膨脹閥
內平衡式熱力膨脹閥主要由閥體、傳動桿、閥芯、調節桿、膜片、毛細管、感溫包等部件組 成。
內平衡式熱力膨脹閥采用膜片作感溫調節元件。膜片、導壓毛細管、感 溫包和閥頂蓋組成一個密閉的空間,里面充注R22、R13.R12 或其他感溫劑。
閥芯開啟度由調節桿調定。閥門工作時，膜片通過閥桿帶動閥針(錐形閥芯)上下移動,使閥口開大或關小。
內平衡式熱力膨脹閥的工作原理如圖7.23所示。其感溫包裝在蒸發器的出口處以感受回氣過 熱度。
制冷劑經閥孔節流后從A 點進人蒸發器,制冷劑在蒸發器內吸熱至B點便全部氣化為f飽 和蒸汽。
若忽略制冷劑在燕發器內的流動阻力,則制冷劑在B點前溫度是不變的,從B點開始制冷 劑蒸氣過熱。
C點溫度就是感溫包所感受的過熱溫度,感溫包內的壓力是此溫度相對應的充注劑 的飽和壓力p.,此力作用在膜片上方。
而膜片下面受到系統的蒸發壓力PO 和彈簧力pi的作用。 當閥門處于某一平衡位置時;p,"po+ po 當C點溫度升高時,p。增大,此時p.>po+pro 由于膜片 上方作用力增大,使膜片下壓,推動閥桿下移而增大閥口開啟度,增加供液量。
反之,若蒸發器 熱負荷減少,回氣過熱度降低,p,也隨之減少,此時膜片上移,閥口關小,供液量減少。由于閥口 的開啟度與蒸氣的過熱度成正比,故它是一種比例調節器。
2.外平衡式熱力膨脹閥
在分析內平衡式熱力膨脹閥時,假定制冷劑在蒸發器內無流阻壓降或較小的流阻壓降。但制冷 劑在某些蒸發器內流動時存在較大的流阻損失,這將嚴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,設系統蒸發溫度，蒸發壓力為po=0.186 MPa, 內平衡式熱力膨脹閥的彈簧預緊折合壓力為p=0.022 MPa;
若不考慮蒸發器內流阻損失,制冷劑流到C點時過熱度為5,即過熱溫度為一10C,此時制冷劑的壓力仍是0.186 MPa。
計算結果表明,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 感溫包內充注物的p。
但是,過熱度太大,會使得蒸發器的傳熱面積不能充分利用,引起蒸發器 供液不足和降溫困難。這一缺點可由外平衡式熱力膨脹閥來克服。
