热力膨胀阀安装在贮液器和蒸发器之间,起节流降压和调节制冷剂流量的作用。
热力膨胀阀分为内平衡式和外平衡式,图6-34是它们的结构图,其中(a)是内平量小的采用针阀 ,调节杆在阀体下端,这种阀也有用球型阀芯的。图(b)是外圆锥型支承面的阀座,其调节机构设在阀体的侧面。由于主要用在氟利昂系统,铜制造阀体, 阀芯用不锈负 ,弹簧用弹黄钢制造。温包用Ф12~20mm的铜管制成,毛细管为Ф3×0. 75mm的铜管, 膜片多用铍青铜 ,厚度在0.1mm左右。
热力膨胀阀的工作原理为:温包感受蒸发器出口端的过热度的变化,使感温系统化,这压力称温包压力,用P包表示。P包作用于传动膜片(或波纹管)上,使腊片(或形成上下变形的位移,此位移传给了传动杆,传动杆的位移推动了阀针上下移动小或开大,起到降压节流和调节制冷量流量的作用。具体分析可以三种状态来阐述
设强微弹力为Pw ,制冷剂在效内的蒸发压力为P0:
1) 当温包感受蒸气过热形成的P包刚好等于制冷剂的蒸发压力P0,与弹簧弹力W之和,则膜片上下受力相等,处于平衡不变形状态,因此阀芯也处于不动的位置,属于稳定供液断,即:
P包 = P0 + Pw——膜片不动——稳定供液
2) 当货物的增加或液体进入蒸发器量不够,则温包处产生的过热度大,所产压力增大,破坏原平衡,膜片上面力大于下面P0,和Pw两个力的和, 膜片产生传力杆推动阀芯下移,增大供液出口面积,即:
P包 > P0 + Pw——膜片下移——增大供液
3) 当货物减少或供液较多,温包处的过热度降低,温包产生的压力P包小于膜两力 P0+ W 的的和, 膜片将向上移动,阀芯在弹簧推力的作用下上移,减小供液出口面积。即:
P包 < P0 + Pw——膜片下移——减少供液
供液的多少完全由温包处产生的过热度大小来自动控制,这种调节方式属于比例调节。