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節(jié)流是機(jī)房專用空調(diào)壓縮式制冷循環(huán)不可缺少的四個(gè)主要過程之一。其本身一般具有較大的流動(dòng)阻力，節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用有兩點(diǎn)：一是對(duì)從冷凝器中出來的高壓液體制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓至蒸發(fā)壓力；二是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化，調(diào)整進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑液體的數(shù)量。常見的節(jié)流裝置有節(jié)流閥和毛細(xì)管兩種類型。
        小型制冷裝置因?yàn)楣r比較穩(wěn)定，制冷劑流量變化很小，不需要調(diào)節(jié)流量，所以一般采用毛細(xì)管形式。
        做成閥狀的節(jié)流裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)流，還可以在一定程度上進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。閥狀的節(jié)流裝置有手動(dòng)膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等多種形式。
        它們的基本原理都是使高壓液態(tài)制冷劑受迫流過一個(gè)小過流截面，產(chǎn)生合適的局部阻力損失（或沿程損失），使制冷劑壓力驟降，與此同時(shí)，一部分液態(tài)制冷劑汽化，吸收潛熱，使節(jié)流后的制冷劑成為低壓低溫狀態(tài)。

1.毛細(xì)管
        1）毛細(xì)管的功用
        在小型制冷系統(tǒng)（如電冰箱、家用空調(diào)器）中，采用毛細(xì)管來降壓節(jié)流。它的降壓節(jié)流原理如下：任何一種流體，當(dāng)它流過細(xì)而長的管子時(shí)，由于要克服管內(nèi)的摩擦阻力，其出口壓力就要降低，管子內(nèi)徑越小、管子越長，則其流動(dòng)阻力越大，壓力降也越大，流量就越小。在制冷系統(tǒng)中，冷凝器與蒸發(fā)器之間裝上一根毛細(xì)管，則從冷凝器中流出的高溫高壓液體，經(jīng)過細(xì)小的毛細(xì)管口，將受到很大的阻力，使其液體流量減少，也就是說，限制了制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器中的數(shù)量，使冷凝器中保持相當(dāng)穩(wěn)定的壓力或毛細(xì)管兩端的壓力差，這樣才能使制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器中降低壓力，得到很好的蒸發(fā)吸熱和制冷。
        2）毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)
        毛細(xì)管是一根直徑很細(xì)的純銅管，它的內(nèi)徑一般在0.5～2.0mm，將其加工成螺旋形，以增大液體流動(dòng)時(shí)的阻力。加工成的毛細(xì)管，其管內(nèi)不得有灰塵、油污和氧化皮等，管外必須干凈。毛細(xì)管的長度由空調(diào)器的規(guī)格決定，通常在0.5～2.0mm，毛細(xì)管的長短和管徑的大小很重要，它直接影響到液體制冷劑的流通量和壓縮機(jī)的制冷效果，因此，空調(diào)器在維修時(shí)，不得任意更換不同規(guī)格的毛細(xì)管，如果毛細(xì)管壞了，則可向生產(chǎn)廠家購買相同規(guī)格的管子來裝配?？照{(diào)器上毛細(xì)管的根數(shù)過去皆裝設(shè)一根，現(xiàn)在裝有兩根，其原因是一只堵塞一根，空調(diào)器仍能繼續(xù)使用。
        3）空調(diào)器蒸發(fā)溫度的調(diào)整
        若需改變空調(diào)的蒸發(fā)溫度，常用改變毛細(xì)管的長度或內(nèi)徑來進(jìn)行。若要提高蒸發(fā)溫度，可以縮短毛細(xì)管的長度或增大毛細(xì)管的內(nèi)徑；若要降低蒸發(fā)溫度，可加長毛細(xì)管的長度或減小毛細(xì)管的內(nèi)徑。一般改變毛細(xì)管長度，可以微調(diào)蒸發(fā)溫度的高低；而改變毛細(xì)管內(nèi)徑，則蒸發(fā)溫度變化較大，因?yàn)槊?xì)管的截面積與直徑的平方成正比，對(duì)于小直徑的毛細(xì)管來說，即使內(nèi)徑改變0.1mm，也會(huì)發(fā)生明顯的壓力變化。
需要指出的是，有些維修人員認(rèn)為，增大毛細(xì)管內(nèi)徑，就可以增加管內(nèi)制冷劑的流通量，從而使空調(diào)器的制冷量增加。實(shí)際情況并非如此，制冷量反而下降，其因是管徑增大后，管內(nèi)壓力升高，蒸發(fā)溫度亦升高，制冷劑蒸發(fā)吸熱量下降。
        因此，采用毛細(xì)管的制冷設(shè)備，必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制制冷劑的充加量。例如，200L左右的電冰箱加R12的質(zhì)量在150g左右，上下偏差不大于5g。一般系統(tǒng)的首次充液量M可近似按下式確定：

M=20+0.6V(g)

式中：V——蒸發(fā)盤管內(nèi)的容積（㎝3）
        4）毛細(xì)管的特性
        毛細(xì)管的優(yōu)點(diǎn)：加工制作簡單，價(jià)格便宜，沒有運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠，在冷凝器與蒸發(fā)器之間形成一個(gè)常通的通道，這樣壓縮機(jī)在停轉(zhuǎn)后，能使冷凝器與蒸發(fā)器之間的壓力報(bào)快地達(dá)到平衡狀態(tài)，從而使壓縮機(jī)再起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)很省力。因?yàn)檫@一優(yōu)點(diǎn)對(duì)全封閉式制冷壓機(jī)來說極為重要。所以毛細(xì)管普遍應(yīng)用于家用空調(diào)器中，作為制冷系統(tǒng)中的節(jié)流降壓裝置。
        毛細(xì)管的缺點(diǎn)：制冷調(diào)節(jié)性能差，降溫速度慢，不適用于熱負(fù)荷變化大的制冷裝置。

2.手動(dòng)膨脹閥
        手動(dòng)膨脹閥和普通的截止閥在結(jié)構(gòu)上的不同之處主要是閥芯的結(jié)構(gòu)與閥桿的螺紋形式。通常，截止閥的閥芯為一平頭，閥桿為普通螺紋，所以它只能控制管路的通斷和粗略地調(diào)節(jié)流量，難以調(diào)整在一個(gè)適當(dāng)?shù)倪^流截面積上以產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)墓?jié)流作用。而節(jié)流閥的閥芯為針型錐體或帶缺口的錐體，閥桿為細(xì)牙螺紋，所以當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，閥芯移動(dòng)的距離不大，過流截面積可以較準(zhǔn)、方便地調(diào)整。
        手動(dòng)膨脹閥的開啟度的大小是根據(jù)蒸發(fā)器負(fù)荷的變化而調(diào)節(jié)的，通常開啟度為手輪的1/8～1/4周，不能超過一周。否則，開啟度過大，會(huì)失去膨脹作用。因此，它不能隨蒸發(fā)器熱負(fù)荷的變動(dòng)而靈敏地自動(dòng)適應(yīng)調(diào)節(jié)，幾乎全憑經(jīng)驗(yàn)結(jié)合系統(tǒng)中的反應(yīng)進(jìn)行手工操作。
        目前，它只裝設(shè)于氨制冷裝置中，在氟利昂制冷裝置中，廣泛使用熱力膨脹閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.浮球式膨脹閥
        1）浮球式脹閥的工作原理
        浮球節(jié)流閥是一種自動(dòng)調(diào)節(jié)的節(jié)流閥。其工作原理是利用一個(gè)鋼制浮球?yàn)閱㈤]閥門的 動(dòng)力，浮球隨液面高低在浮球室中升降，控制一個(gè)小閥門開啟度的大小變化而自動(dòng)調(diào)帶供液量，同時(shí)起節(jié)流作用。當(dāng)容器內(nèi)液面降低時(shí)，浮球下降，節(jié)流孔自行開大，供液量增加；反之，當(dāng)容器內(nèi)液面上升時(shí)，浮球上升，節(jié)流孔自行關(guān)小供液量減少。待液面升至規(guī)定高度時(shí)，節(jié)流孔被關(guān)閉，保證容器不會(huì)發(fā)生超液或缺液的現(xiàn)象。
        2）浮球節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)形式與安裝要求
        浮球節(jié)流是用于具有自由液面的蒸發(fā)器、液體分離器和中間冷卻器供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。在氨制冷系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的是一種低壓浮球閥。低壓浮球閥按液體在其中流通的方式，有直通式和非直通式兩種。直通浮球節(jié)流閥的特點(diǎn)是，進(jìn)入容器的全部液體制冷劑首先通過閥孔進(jìn)入浮球室，然后進(jìn)入容器。因此，結(jié)構(gòu)和安裝比較簡單，但浮球室的液面波動(dòng)大。非直通式浮球節(jié)流閥的特點(diǎn)是，閥座裝在浮球室外，經(jīng)節(jié)流后的制冷劑不需要通過浮球室而沿管道直接進(jìn)入容器。因此，浮球室的液面較平穩(wěn)，但其結(jié)構(gòu)與安裝均較復(fù)雜。
        目前，我國冷凍機(jī)廠生產(chǎn)的浮球節(jié)流閥都是這種非直通式的。這種浮球節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)由殼體、浮球、杠桿、閥座、平衡管、閥芯和蓋等組成的。
        浮球節(jié)流閥在安裝時(shí)的要求是浮球室的氣體平衡管應(yīng)接在筒身上，而不應(yīng)接在液體分離器的吸氣管上。液體平衡管不應(yīng)接在液體分離器與蒸發(fā)器之間的供液管上，也不應(yīng)接在低壓循環(huán)儲(chǔ)液筒的氨泵吸液管上，以免浮球室內(nèi)液面波動(dòng)過大。蒸發(fā)器中的液體往往呈氣泡沸騰狀態(tài)，致使氣液混合物的密度顯著降低，造成蒸發(fā)器中的實(shí)際液面要高于浮球室的液面，因此將浮球節(jié)流閥安裝到蒸發(fā)器上時(shí)，最好把浮球節(jié)流閥適當(dāng)降低一些。浮球節(jié)流閥的管路系統(tǒng)中一般應(yīng)裝設(shè)液體過濾器（采用每平方厘米250孔的鋼絲網(wǎng)），以保證進(jìn)入浮球閥內(nèi)的液體無雜質(zhì)，避免閥門堵塞。此外，還要裝設(shè)旁路手動(dòng)節(jié)流閥,以便在浮球節(jié)流閥發(fā)生故障或清洗過濾器時(shí)仍可繼續(xù)供液。

4.熱力膨脹閥
        熱力膨脹閥是氟利昂制冷裝置中根據(jù)吸入蒸氣的過熱程度來調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑量，同時(shí)將液體由冷凝壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力的。
        熱力膨脹閥的形式很多，但在結(jié)構(gòu)上大致相同。按膨脹閥中感應(yīng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力室中傳力零件的結(jié)構(gòu)不同，可分為薄膜式和波紋管式兩種；按使用條件不同，又可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。目前，常用的小型氟利品熱力膨脹閥多為薄膜式內(nèi)平衡熱力膨脹閥。
        1）內(nèi)平衡式熱力膨脹閥內(nèi)平衡式熱力膨脹閥一般都由感溫包、感應(yīng)薄膜、頂桿、閥針、彈簧、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)桿座、入口過濾器和毛細(xì)管等組成。
        感溫包里灌注氟利昂或其他易揮發(fā)的液體，把它緊固在蒸發(fā)器出口的回氣管上，用以感受回氣的溫度變化；毛細(xì)管是用直徑很細(xì)的銅管制成的，其作用是將感溫包內(nèi)由于溫度的變化而造成的壓力變化傳遞到動(dòng)力室的波紋薄膜上去。波紋薄膜是由很薄的（0.1～0.2mm）合金片沖壓而成的，斷面呈波浪形，能有2～3mm的位移變形。波紋薄膜由于動(dòng)力室中壓力的變化而產(chǎn)生的位移通過其下方的傳動(dòng)桿傳遞到閥針上，使閥針隨著傳動(dòng)桿的上下移動(dòng)而一起移動(dòng)，以控制閥孔的開啟度。調(diào)節(jié)桿的作用是在系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)中，用以調(diào)整彈簧的壓緊程度來調(diào)整膨脹閥的開啟過熱度的，系統(tǒng)正常工作后不可隨意調(diào)節(jié)且應(yīng)擰上調(diào)節(jié)桿座上的帽罩，以防止制冷劑從填料處泄漏。過濾網(wǎng)安裝在膨脹閥的進(jìn)液端，用以過濾制冷劑中的異物，防止閥孔堵塞。
        至于其工作原理，我們首先分析一下熱力膨脹閥工作時(shí)波紋薄膜的受力情況。金屬波紋薄膜受有三種力的作用：在膜片的上方，為感溫包中液體（與其感受到的溫度相對(duì)應(yīng)的)）飽和壓力對(duì)膜片產(chǎn)生的向下推力p；在膜片的下方，受閥座后面與蒸發(fā)器相通的低壓液體對(duì)膜片產(chǎn)生一個(gè)向上的推力Po（制冷劑的蒸發(fā)壓力）；彈簧的張力W的作用。此外還有活動(dòng)零件之間的摩擦力等因素構(gòu)成的作用力，因?yàn)槠渲瞪跣。诜治鰰r(shí)可以忽略不計(jì)。由以上分析可知，當(dāng)三力處于平衡狀態(tài)，即滿足P=Po+W時(shí)，膜片不動(dòng)，則閥口處于一定的開啟度。而當(dāng)其中任何一個(gè)力發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)破壞原有的平衡，則閥口的開啟度也隨之發(fā)生變化，直到建立新的平衡為止。
        當(dāng)外界情況改變，如由于供液不足或熱負(fù)荷增大，引起蒸發(fā)器的回氣過熱度增大時(shí)，則感溫包感受到的溫度也升高，飽和壓力p也就增大，因此形成：P>Po+W，這樣就會(huì)導(dǎo)致膜片下移，使閥口開啟度增大，制冷劑的流量也就增大，直至供液量與蒸發(fā)量相等時(shí)達(dá)到另平衡。反之，若由于供液過多或熱負(fù)荷減少，引起蒸發(fā)器的回氣過熱度減小，使感溫包感受到的溫度也降低時(shí)，則飽和壓力p也就減小，因此形成：P        另外，從上述關(guān)系也可看出，調(diào)節(jié)不同的彈簧張力W，便能獲得使閥口開啟的不同過熱度。與調(diào)定的彈簧張力W相對(duì)應(yīng)的制冷劑的過熱度稱為靜裝配過熱度（又稱關(guān)閉過熱度）。一般希望蒸發(fā)器的過熱度維持在3～5℃。
        2）外平衡式熱力膨脹閥
        外平衡熱力膨脹閥與內(nèi)平衡熱力膨脹閥在結(jié)構(gòu)上略有不同，其不同處是感應(yīng)薄膜下部空間與膨脹閥出口互不相通，而且通過一根小口徑的平衡管與蒸發(fā)器出口相連。換句話說，外平衡熱力膨脹閥膜片下部的制冷劑壓力不是閥門節(jié)流后的蒸發(fā)壓力，而是蒸發(fā)器出口處的制冷劑壓力。這樣可以避免蒸發(fā)器阻力損失較大時(shí)的影響，把過熱度控制在一定的范圍內(nèi)，使蒸發(fā)器傳熱面積充分利用。外平衡熱力膨脹閥的結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。

        內(nèi)、外平衡式熱力膨脹閥的工作原理完全相同，只是適用的條件不同，如果蒸發(fā)器中制冷劑的壓力損失較大，使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥時(shí)，就會(huì)使蒸發(fā)器供液量不足，出口處氣態(tài)制冷劑的過熱度增大。也就使蒸發(fā)器的傳熱面積的利用率降低，制冷量相應(yīng)減小。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，蒸發(fā)器壓力損失較小時(shí)，一般使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥；而壓力損失較大時(shí)（當(dāng)膨脹閥出口至蒸發(fā)器出口制冷劑的壓力降相應(yīng)的蒸發(fā)溫度降低超過2～3℃時(shí)），應(yīng)采用外平衡式熱力膨脹閥。
        3）安裝熱力膨脹閥時(shí)應(yīng)注意的問題
        （1）首先應(yīng)檢查膨脹閥是否完好，特別注意檢查感溫動(dòng)力機(jī)構(gòu)是否泄露。
        （2）膨脹閥應(yīng)正立式安裝，不允許倒置。
        （3）感溫包安裝在蒸發(fā)器的出氣管上，緊貼包纏在水平無積液的管段上，外加隔熱材料纏包，或插入吸氣管上的感溫套內(nèi)。
        （4）當(dāng)水平回氣管直徑小于25mm時(shí)，感溫包可扎在回氣管頂部；當(dāng)水平回氣管直徑大于25mm時(shí)，感溫包可扎在回氣管下側(cè)45°處，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。
        （5）外平衡膨脹閥的平衡管一般都安裝在感溫包后面100mm處的回氣管上，并應(yīng)從管頂部引出，以防潤滑油進(jìn)入閥內(nèi)。
        （6）當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)膨脹閥時(shí)，外平衡管應(yīng)接到各自蒸發(fā)器的出口。

5.電子膨脹閥
        電子膨脹閥是由電子電路進(jìn)行控制的膨脹閥，它是變頻制冷空調(diào)設(shè)備中的關(guān)鍵部件。電子膨脹閥有其他膨脹閥無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它的流量控制范圍大，動(dòng)作迅速，調(diào)節(jié)精細(xì)，動(dòng)作穩(wěn)定，可以使制冷劑往、返兩個(gè)方向流動(dòng)。
        在變頻式制冷空調(diào)設(shè)備中，壓縮機(jī)由變頻電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)室內(nèi)制冷量的需要而連續(xù)變化，最終使壓縮機(jī)的制冷量達(dá)到連續(xù)變化的自動(dòng)控制，為配合制冷量的連續(xù)變化，采用電子膨脹閥變頻式壓縮機(jī)匹配使用。由于電子膨脹閥能夠根據(jù)型計(jì)算機(jī)的指令，迅速調(diào)節(jié)閥的開啟度，快速控制制冷劑的流量，可減小房間室內(nèi)的溫差，因而能夠增強(qiáng)空調(diào)的舒適程度，又可最大限度地節(jié)能。
        電子腳脹閥由主閥與定子線圈兩部分組成，電子膨底閥的驅(qū)動(dòng)部件是一個(gè)脈沖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
        當(dāng)定子線圈接受微型計(jì)算機(jī)送來的脈沖電壓時(shí)，所產(chǎn)生的磁場與磁鋼的磁場相互作用產(chǎn)生一扭矩驅(qū)使轉(zhuǎn)子組以一定的角度步進(jìn)式向左或向右旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)閥針上、下移動(dòng)。
        當(dāng)轉(zhuǎn)子組向右旋轉(zhuǎn)至一定位置時(shí)，轉(zhuǎn)子組上的撞塊與螺紋套上的撞塊相碰，閥體處于閥座上的閥口的最低位置，膨脹閥全閉。轉(zhuǎn)子組向左旋轉(zhuǎn)，閥口打開，當(dāng)定子線圈工作完全開脈沖數(shù)后，膨脹閥全開。           若轉(zhuǎn)子組繼續(xù)向左旋轉(zhuǎn)，直至旋出螺紋套，彈簧可幫助轉(zhuǎn)子組在右旋時(shí)可靠動(dòng)作。
        電子膨脹閥的優(yōu)點(diǎn)：流量調(diào)節(jié)范圍大；控制精度高；適用于智能控制；能適用于高效率的制冷劑流量的快速變化。