热力膨胀阀选用和维修.docx
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热力膨胀阀选用和维修
膨胀阀调试方法故障排除与正确选配
热力膨胀阀的故障排除及正确选配
热力膨胀阀在系统中的几个问题:
堵塞故障,感温包故障,调整不当;叙述了热力膨胀阀的选型方法.
1概述
众所周知,热力膨胀阀是制冷系统中四大部件之一,在系统中负责把制冷剂从冷凝压力降至蒸发压力,并按比例控制制冷剂的流量。
一个系统中热力膨胀阀的好坏会直接影响整个系统的运行性能,所以及时排除热力膨胀阀工作中的故障及适当正确的选择,对空调系统的运行寿命,制冷效果,运行成本具有重要的意义。
2热力膨胀阀的工作原理
热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量.按照平衡方式不同,热力膨胀阀分为外平衡和内平衡式,而在中央空调系统中多采用外平衡式.由感应机构,执行机构,调整机构和阀体组成。
工作时,固定在蒸发器出口管道上的感温包感应蒸发器出口的过热温度,使感温包内产生压力,并由毛细管传到膜片上部的空间,在压力的作用下膜片以弹性变形的方式把信号传递给顶针(执行机构),从而调节阀们的开度,控制制冷剂的流量。
3热力膨胀阀工作中几个故障分析
3.1热力膨胀阀的堵塞故障
3.1.1堵塞的原因
制冷系统中热力膨胀阀的堵塞故障是经常发生的,包括“脏堵”和“冰堵”.脏堵的主要原因是系统中存在杂质,例如焊渣,铜屑,铁屑,纤维等。
冰堵的原因是系统中含有过多的水分(湿气),产生湿气的途径有:
1)在安装时系统抽真空时间不够,没能把管路内的湿气抽尽;管路连接处焊接工艺不好,有漏气点。
2)在向系统充注制冷剂时,没把连接软管内的空气吹出软管。
3)为系统补充润滑油时,进入空气。
3.1.2堵塞发生的位置
一般情况脏堵塞发生在干燥过滤器上,系统中的杂质被过滤器拦截住,造成脏堵现象。
发生时,系统首先表现为回气温度升高,过热度升高,故障严重后,使系统停止运转,如没有把系统中的杂质清除掉,系统不能再开机。
冰堵塞一般发生在膨胀阀的节流孔处如,因为这里是整个系统中温度最低,孔径最小的地方。
由于系统不在制冷,系统整体温度回升,随着温度的提高,冰堵处会逐渐融化,而后系统又恢复制冷能力,随着系统整体温度的再次降低又会出现冰堵现象。
故冰堵塞是一个反复程。
3.1.3堵塞的排除方法
那么怎样排除堵塞故障呢?
对于脏堵,如果不是很严重,换一个干燥过滤器就可以了。
如果非常严重,就要重新清理系统管路中的杂质,抽真空,重新充注制冷剂。
对于轻微冰堵,可用热毛巾敷在冰堵处,如果冰堵程度比较严重,已影响了系统的正常运行,则要换掉过滤干燥器,重新处掉系统管路中的水分,抽真空,重新充注制冷剂。
3.2感温包故障
3.2.1感温包故障常见原因
当系统中出现膨胀阀供液时多时少或膨胀阀关不小,过热度,过冷度不正确等现象时.原因可能就是感温包出了故障。
包括:
1)感温包毛细管断裂,使感温包内的充注物漏掉,导致不能把正确的信号传给热力膨胀阀的执机构。
2)感温包包扎位置不正确。
3.2.2感温包故障处理办法
一般情况感温包尽量装在蒸发器出口水平段的回气管上,应远离压缩机吸气口而*近蒸发器,而且不宜垂直安装。
当水平回气管直径小于7/8"(22mm)时,感温包宜安装在回气管的顶上端,即吸气管的“一点钟”。
当水平回气管直径大于7/8"时,感温包要安装在回气管轴线以下与水平轴线成45度左右,即吸气管的“3点钟”位置。
因为把感温包安装在吸气管的上部会降低反应的灵敏度,可能使蒸发器的制冷剂过多,把感温包安装在吸气管的底部会引起供液的紊乱,因为总有少量的液态制冷剂流到感温包安装的位置,而导致感温包温度的迅速变化。
安装时,感温包需用铜片包扎好,回气管表面要除锈,如果是钢管,表面除锈后涂银漆,以保证感温包
与回气管的良好接触。
感温包必须低于阀顶膜片上腔,而且感温包的头部要水平放置或朝下,当相对位置高于膜片上腔时,毛细管应向上弯成U形,以免液体进入膜片上腔。
为了避免系统突然停机时,制冷剂液体或油积在感温包所在的水平管段而影响感温包的性能,感温包
后的管段应该做成
3.3调整不当
3.3.1关于膨胀阀调整有关概念
说到调整,首先要明白几个概念
(1)膨胀阀的过热度:
热力膨胀阀处于某一开度,所对应的过热度称为工作过热度即所说的热力膨胀阀的过热度。
包括静态过热度(SS)和开启过热度(OS)。
(2)静态过热度:
热力膨胀阀处于开启位置时,弹簧力最小,这时热力膨胀阀控制的过热度最小,称之为静态过热度SS。
(3)动态过热度:
膨胀阀阀孔开启后,阀孔开度随出口蒸气过热度的增大而增大,从阀孔开启到全开为止,其过热度增加的数值叫动态过热度OS。
用曲线表示为。
3.3.2膨胀阀的正确调整方法
(1)在调整热力膨胀阀之前,必须确认空调制冷异常是由于热力膨胀阀偏离最佳工作点引起的,而不是因为氟利昂少、干燥过滤器堵塞、滤网、风机、皮带等其他原因所引起的。
同时,必须保证感温包采样信号的正确性,感温安装位置必须正确,绝对不可安装在管道的正下方,以防管子底部积油等因素影响感温包正确感温。
(2)热力膨胀阀调整时注意事项
热力膨胀阀的调整工作,必须在制冷装置正常运行状态下进行。
由于蒸发器表面无法放置测温计,可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力,查表得到近似蒸发温度。
用测温计测出回气管的温度,与蒸发温度对比来校核过热度。
调整中,如果感到过热度太小,则可把调节螺杆按顺时针方向转动(即增大弹簧力,减小热力膨胀阀开启度),使流量减小;反之,若感到过热度太大,即供液不足,则可把调节螺杆朝相反方向(逆时针)转动,使流量增大。
由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性,形成信号传递滞后,运行基本稳定后方可进行下一次调整。
因此整个调整过程必须耐心细致,调节螺杆转动的圈数一次不宜过多过快。
(3)热力膨胀阀具体的调整步骤
1)停机。
将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处(对应感温包位置)的保温层内。
将压
力表与压缩机低压阀的三通相连。
2)开机,让压缩机运行15分钟以上,进入稳定运行状态,使压力指示和温度显示达到稳定值。
3)读出数字温度表温度T1与压力表测得压力所对应的温度T2,过热度为两读数之差T1-T2。
注意,必须同时读出这两个读数。
热力膨胀阀过热度应在5-8℃之间,如果不是,则进行适当的调整。
调整步骤是:
首先拆下热力膨胀阀的防护盖,然后转动调整螺杆2-4圈,等系统运行稳定,重新读数,计算过热度,是否在正常范围,不是的话,重复前面的操作,直至符合要求,调节过程必须小心仔细。
4热力膨胀阀的选配
4.1正确选择热力膨胀阀的目的
热力膨胀阀的选配对整个系统的性能发挥起着重要的作用,正确的选择热力膨胀阀将使蒸发器最大限度地加以利用,并使蒸发器始终和热负荷匹配。
4.2热力膨胀阀与系统不匹配时的现象
不匹配时、会使系统的制冷剂流量时多时少,导致热力膨胀阀的制冷量时大时小,当制冷量过小时,会使蒸发器供液不足,产生过大热度,对系统性能会造成不利的影响.当制冷量过大时,会引起震荡,间歇性的使蒸发器供液过量,导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动,甚至有液态制冷剂进入压缩机,引起液击(湿冲程)现象。
4.3选择的依据
根据制冷系统的制冷剂种类,蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小选择。
4.3.1选择方法及一般步骤
一般步骤如下:
1)确定系统的制冷剂型号。
2)确定蒸发器的蒸发温度,冷凝温度及制冷量。
3)热力膨胀阀进出口的压力差。
4.3.2举例
有一台蒸发盘管(4DW4/10F-50x50.3A),制冷剂采用R407C,制冷量为96KW,蒸发温度为8℃,冷凝温度为50℃,选择什么型号的热力膨胀阀(以丹佛斯公司产品为例)。
首先确定膨胀阀进出口两端的压力差PΔ。
公式中:
Pk为冷凝压力。
P0为蒸发压力。
1PΔ为供液铜管的压力降。
2PΔ为分液器和分液毛细管的压力降。
Pk(冷凝压力),P0(蒸发压力)由所给的已知参数可在焓湿图中查得。
Pk=17.5510×Pa,P0=6.5510×Pa
而供液铜管的压力降,由于本公司所用的盘管选型软件,在所计算的数据中已有了供液管的压力降。
故已知1PΔ=0.0031510×Pa。
再分液器分液铜管的压力降取经验值2PΔ=1510×Pa。
当制冷剂采用R407C,制冷量为96KW,蒸发温度为8℃,冷凝温度为50℃,1PΔ
为10bar,选择型号为TDEZ26热力膨胀阀(以丹佛斯公司产品为例)。
制冷量(KW)R407C
蒸发温度+15℃蒸发温度+10℃
膨胀阀两端压力降△P(巴)膨胀阀两端压力降△P(巴)型号和名义制冷量
冷库基本知识
冷库的操作与调整:
1v_`0b6b_A)M%s9~_Z_W5o制冷系统在运行中的正常工况:
_o5|2O4j_x"[9XB_D(}_]
1、压缩机的吸气温度应比蒸发温度高5-15℃;
"Zln+n(S_U(e0S*`_{_U 2、压缩机的排气温度R12系统最高不得超过130℃,R22系统不得超过150℃;_d_pQ8J_G_X$rE_A
3、压缩机曲轴箱的油温最高不得超过70℃;
6R_w!
L3u(__h_t(A 4、压缩机的吸气压力应与蒸发压力相对应;
:
U/gN3V_}&r_R 5、压缩机的排气压力R12系统最高不得超过1.2MPa,R22系统不得超过1.6MPa;
_j_C;y#~z_p_t_K_a 6、压缩机的油压比吸气压力高0.12-0.3MPa;
;?
_v.f_i#i9?
_|%D2Bi 7、经常注意冷却水量和水温,冷凝器的出水温度应比进水温度高出2-5℃为宜;"S_h4U+W_ML4R_W3J5E
8、经常注意压缩机曲轴箱的油面和油分离器的回油情况;BL!
u_v;?
_W@_y
9、压缩机不应有任何敲击声,机体各部发热应正常;
5O_{(L+FW 10、冷凝压力不得超过压缩机的排气压力范围。
2F2z4?
8@_Sd_B 制冷系统的运行调整:
C_F_+N_t_R_cY_\ 膨胀阀是制冷系统的四大组件之一,是调节和控制制冷剂流量和压力进入蒸发器的重要装置,也是高低压侧的“分界线”。
它的调节,不仅关系到整个制冷系统能否正常运行,而且也是衡量操作工技术高低的重要标志。
例如所测冷库温度为-10℃,蒸发温度比冷库温度低5℃左右,即-15℃,对照《制冷剂温度压力对照表》(以R12制冷剂为例),相对应的压力为0.23MPa表压,此压力即为膨胀阀的调节压力(出口压力)。
由于管路的压力和温度损失(取决于管路的长短和隔热效果),吸气温度比蒸发温度高5-10℃,相对应的吸气压力应为0.66~0.23MPa表压。
调节膨胀阀必须仔细耐心地进行,调节压力必须经过蒸发器与库房温度产生热交换沸腾(蒸发)后再通过管路进入压缩机吸气腔反映到压力表上的,需要一个时间过程。
每调动膨胀阀一次,一般需15-30分钟的时间才能将膨胀阀的调节压力稳定在吸气压力表上。
压缩机的吸气压力是膨胀阀调节压力的重要参考参数。
膨胀阀的开启度小,制冷剂通过的流量就少,压力也低;膨胀阀的开启度大,制冷剂通过的流量就多,压力也高。
根据制冷剂的热力性质,压力越低,相对应的温度就越低;压力越高,相对应的温度也就越高。
按照这一定律,如果膨胀阀出口压力过低,相应的蒸发压力和温度也过低。
但由于进入蒸发器流量的减少,压力的降低,造成蒸发速度减慢,单位容积(时间)制冷量下降,制冷效率降低。
相反,如果膨胀阀出口压力过高,相应的蒸发压力和温度也过高。
进入蒸发器的流量和压力都加大,由于液体蒸发过剩,过潮气体(甚至液体)被压缩机吸入,引起压缩机的湿冲程(液击),使压缩机不能正常工作,造成一系列工况恶劣,甚至损坏压缩机。
由此看来,正确调整膨胀阀对系统的运行显得尤为重要。
!
|,X;Q_H!
`8Q
为减小膨胀阀调节后的压力及温度损失,膨胀阀尽可能安装在距冷库入口处的水平管道上,感温包应包扎在回气管(低压管)的侧面中央位置。
膨胀阀在正常工作时,阀体结霜呈斜形,入口侧不应结霜,否则应视为入口滤网存在冰堵或脏堵。
正常情况下,膨胀阀工作时是很幽静的,如果发出较明显的“丝丝”声,说明系统中制冷剂不足。
当膨胀阀出现感温系统漏气、调节失灵等故障时应予更换。
&n_g_l4FW 压缩机的排气温度过高:
_y;r3\"q_t
1、吸气压力过低,吸排气压差过大(气缸压缩比大),膨胀阀的开启度小,调节压力低;
Z/Y_j"w_{ 2、吸气温度过高,即吸气过热度大,吸气管过长或保温效果差;_e_r*l#^.v
3、冷却水量不足或水温过高;
5N_v_HG_?
#c;L 4、系统中不凝性气体(空气)过多;
"us%e_r7}#S_d7f_L 5、冷凝压力过高,相应的冷凝温度也高,引起排气温度升高;_y_F_vS3{_v_Q
6、压缩机气缸或阀组故障。
_S;\_^W#[ 压缩机的排气压力过高:
&KX_|9w_?
6Y,H_h!
O+P0b 1、系统中不凝性气体(空气)过多;4j_F*w,V_k
2、冷却水量不足或水温过高;
_c_M'R]0S_Fp_L_|F 3、冷凝器太脏,结垢过多;
_~_h_w_d,Z_S~_Vfs 4、系统中制冷剂过多。
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Q;W_}4^-H8]q_\
压缩机的油温过高:
0a_|_}EL_[
1、压缩机的吸排气温度过高;
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`_V$Z_Y'bd 2、润滑油太脏或油质太差;
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2Y;gq4@_C_S 3、压缩机机件磨损严重。
-F.o_Y;NL_~_Lg 冷凝压力和冷凝温度过高:
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C_Zq 1、冷凝器冷却水量不足或水温过高;
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wx2E%Y 2、冷凝器太脏,结垢过多;
_p_U1b_^{{_w_{5t 3、系统中不凝性气体(空气)过多;
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w_V.^QE_B.F1W
S 4、系统中制冷剂过多;d"`_r5H5b_Q4[8t_o2f__P
5、冷凝器的传热面积配置过小。
+p_D+j_e_Ft\$s6{ 经常检查和掌握制冷系统的运行工况,排除运行故障,随时消除不正常现象,认真细致地将系统调整在最佳状态,对制冷系统能否安全正常经济运行是十分关键的,是检验操作人员的技术素质和责任心的根本标准。
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