热力膨胀阀的工作原理

热力膨胀阀的工作原理

引用

CSDN

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https://blog.csdn.net/jintaihu/article/details/138181946

热力膨胀阀是制冷系统中的关键组件，它通过精确控制制冷剂流量来维持系统的稳定运行。本文将详细介绍热力膨胀阀的结构组成和工作原理，帮助读者深入了解这一重要设备。

热力膨胀阀的结构组成

热力膨胀阀主要由阀体、热力元件、均压管、感温包等组成。

1. 阀体：阀体内设有阀芯和阀座，通过改变两者间的开度来调节制冷剂流量。阀芯受膜片弹簧的作用向下关闭，受蒸发压力和热力元件的作用向上开启。

2. 热力元件：热力元件是一个充有热敏工质的封闭系统，由感温包、毛细管和膜片组成。感温包置于蒸发器出口处，用于感知过热度的变化。膜片则将热力元件的压力传递给阀芯，调节其开度。

3. 均压管：均压管连通膜片腔与蒸发器入口，使膜片上下两侧压差等于过热度对应的饱和压力差，消除了蒸发压力变化对阀芯开度的影响。

4. 感温包：感温包紧贴蒸发器出口管壁或插入制冷剂气流中，及时准确地感知过热度的变化。较大的感温包热容量有利于系统稳定，较小的感温包热容量则利于快速响应。

热力膨胀阀的调节机理

热力膨胀阀的阀芯开度受三个作用力平衡：

1. 热力元件压力：热力元件内的饱和压力随感温包温度的升高而增大，对应过热度的变化。这个压力乘以膜片面积，得到向上的开启力。

2. 蒸发压力：蒸发器内的压力通过均压管作用在膜片下表面，乘以膜片面积得到向上的开启力。这个力与热力元件压力合力，抵消了蒸发压力变化的干扰。

3. 弹簧压力：弹簧施加在阀芯上的向下力。弹簧刚度乘以压缩量，得到弹簧压力。它是阀芯开启的预紧力，可通过调节弹簧压缩量来改变。

当蒸发器出口过热度增大时，热力元件压力上升，克服弹簧压力，推动阀芯向上开启，增大节流面积，供液量增加；反之，过热度减小时，阀芯在弹簧作用下向下关闭，减小供液量。通过这种负反馈调节，热力膨胀阀动态地维持蒸发器出口过热度在设定范围内波动。