[制冷知识] 热力膨胀阀的正确选配方法

一、热力膨胀阀选择的目的
　　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。
　　二、热力膨胀阀与系统不匹配时的现象
　　热力膨胀阀与系统不匹配时，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。
　　三、热力膨胀阀选择的依据
　　热力膨胀阀的选择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来进行。
　　1、热力膨胀阀选择方法及一般步骤如下：
　　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。
　　2、热力膨胀阀选择举例
　　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：
　　P k为冷凝压力。
　　P 0为蒸发压力。
　　1 PΔ为供液铜管的压力降。
　　2 PΔ为分液器和分液毛细管的压力降。
　　P k(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。

P k =17.5 5 10×P a，P0=6.5 5 10×P a
　　而供液铜管的压力降，由于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1 PΔ=0.0031 5 10×Pa。再分液器分液铜管的压力降取经验值2 PΔ=1 5 10×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℃，1 PΔ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)型号和名义制冷量。

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5~10℃，即-15~-20℃，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0.23~0.054MPa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5~15℃，相对应的吸气压力应为0.12~0.166MPa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温产生热交换沸腾（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10~15分钟的时间后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。（摘自荣昌老师的发）。

我现在拿大洋的压缩机举例，10匹的，型号为C-SC735H8H，在50Hz下的制冷量为30.6。样本上标的制冷量的值是在测试工况为冷凝温度54.4℃，蒸发温度7.2℃，过冷度8.3℃，过热度为11.1℃情况下的值。如果我现在要设计一个水源工况的热泵机组，走的是地下水，那么该怎么匹配相应的膨胀阀呢！首先要确定压缩机在设计工况下的制冷量，夏季，2/34℃，过冷度5℃，过热度为10℃，此时压缩机的制冷量为30.56kW；冬季，3/50℃，过冷度5℃，过热度为10℃，此时压缩机的制冷量为26.58kW。我现在选取DANFOSS的TDEB系列的带平衡口的双向膨胀阀。先根据夏季制冷工况匹配一个。根据样本上的数据，膨胀阀前后的压力等于冷凝压力减去蒸发压力及液体经过管路、管弯头、干燥过滤器、视液镜、电磁阀等部件的压力之和，结果大概为6bar ,选取TDEB11，此时的膨胀阀的制冷量在34.3kW（0℃）~37kW（5℃）之间，合适。再核算冬季制热工况的制冷量，膨胀阀前后的压力约等于12bar，对于DANFOSS此系列的膨胀阀，反响流的能力下降15％，查样本，此时的制冷量为41.5kW（0℃）~44.5kW（5℃），按衰减15％计算也就是在35.3~37.8之间，还是比较合适，这说明选取TDEB11合适。

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5~10℃，即-15~-20℃，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0.23~0.054MPa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5~15℃，相对应的吸气压力应为0.12~0.166MPa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温产生热交换沸腾（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10~15分钟的时间后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

膨胀阀容量是应该让其为蒸发器热负荷的1.2~1.3倍但不大于2倍！