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艾默生EMERSON斯波蘭熱力膨脹閥是制冷系統(tǒng)zui基本的四大部件之一,對制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著非常重要的作用,。在實際的維修中,由于經(jīng)常被認為比較復雜而神秘,有些制冷系統(tǒng)的疑難問題難以迅速定位,,往往懷疑熱力膨脹閥故障而被更換掉。
事實上,熱力膨脹閥只有一種簡單的功能——不管蒸發(fā)器的熱負荷怎樣變化,,隨時為蒸發(fā)器提供適量的制冷劑。它并不能提供溫度控制、吸氣壓力控制,、濕度控制,、壓縮機運行時間控制等,但通過對膨脹閥運行狀態(tài)的分析,可以顯示許多系統(tǒng)問題,找出真正的故障原因,。 一,、艾默生EMERSON斯波蘭熱力膨脹閥的工作原理
為理解熱力膨脹閥的工作原理,有必要了解熱力膨脹閥的幾個主要組成部分:①感溫元件:由感溫包,、毛細管,、波紋膜片腔組成,內(nèi)充注一定量的制冷劑,。由感溫包感測蒸發(fā)器出口處的溫度,,溫度不同,內(nèi)部制冷劑的壓力不同,,則由波紋膜片腔產(chǎn)生不同的壓力,,使閥口處于一定的開度。感溫元件產(chǎn)生的是開閥力(P1),,溫度越高,,閥口開啟越大。②殼體:由膨脹閥的冷媒進口,、出口,、外平衡管等組成。進出口管焊接或由喇叭口連接在制冷管路上,。外平衡管一邊焊接在殼體上,,一邊焊接在蒸發(fā)器出口處,引入蒸發(fā)壓力P2,,是膨脹閥口的關(guān)閉力,。③流口組件:由彈簧,、錐形流口等組成。彈簧產(chǎn)生的彈簧力(P3)也是閉閥力,,用于調(diào)整蒸發(fā)器出口處冷媒的過熱度。在正常運行狀況下:P1=P2+P3,,三力平衡,,保持膨脹閥口有適合的開度和一定的過熱度。
制冷劑在流過熱力膨脹閥后,,變成溫度較低的氣液混合物,,在蒸發(fā)器內(nèi)流動過程中吸收熱量,zui后流出蒸發(fā)器時全部變成氣體,。如果不考慮在蒸發(fā)器內(nèi)的流動阻力,,在整個蒸發(fā)器中制冷劑處于一種沸騰狀態(tài),對應(yīng)的壓力為飽和壓力,,溫度即為此壓力下的飽和溫度,。狀態(tài)下,是希望在蒸發(fā)器出口處液態(tài)冷媒剛好全部變成氣體,,這樣就充分利用了蒸發(fā)盤管面積,。但在實際情況下,由于在整個蒸發(fā)器盤上負荷分布,、盤管內(nèi)各回路制冷劑分布不平衡,,難以避免在蒸發(fā)器出口處還有液滴未被*蒸發(fā),液體進入壓縮機會導致壓縮機液擊,。為防止這種情況出現(xiàn),,就要控制冷媒流量,使冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)*變成氣態(tài)后,,繼續(xù)吸收熱量,,氣體溫度上升,溫度升高后的氣體就稱之為“過熱氣體”,,此時的氣體溫度和它在沸騰狀態(tài)下的溫度差,,就稱為“過熱度”。膨脹閥的控制作用,,就是通過控制蒸發(fā)器出口過熱度實現(xiàn)的,。熱力膨脹閥本身設(shè)計了一定的過熱度,一般為2℃,,稱為“靜態(tài)過熱度”,;通過調(diào)整彈簧,可得到5-8℃的過熱度,,二者結(jié)合在一起,,可得到2-10℃范圍內(nèi)的過熱度。
過熱度的測量,可用較為的溫度計測量壓縮機吸氣口處(是感溫包處)的溫度,,用壓力表測得低壓值,,同時就在壓力表上查出該壓力下對應(yīng)的飽和溫度值,二者之差,,即為過熱度,。
熱力膨脹閥在出廠時均已經(jīng)調(diào)整好,我們在維修時,,不到萬不得己,,無需調(diào)整。在機房空調(diào)中,,*的過熱度是5-8℃,,蒸發(fā)溫度約為7-8℃,二者相加,,在壓縮機吸氣口處溫度為12-16℃是比較理想的,。
二、有關(guān)膨脹閥的故障分析和現(xiàn)場處理
在實際維修中,,如果懷疑膨脹閥有問題,,必須先要了解整個制冷系統(tǒng)的狀態(tài)以及外圍相關(guān)部件的工作狀態(tài),切切不可一開始就拿膨脹閥開刀,。
【案例】
某電信公司一臺豪華型下送風機組,,制冷系統(tǒng)低壓一直較低,以前其他公司維修,,開始認為氟里昂泄漏,,補充氟里昂后,不見效果,,認為膨脹閥調(diào)整不當,,調(diào)整膨脹閥,仍沒效果,,遂認定膨脹閥故障,,建議用戶更換。
我們到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),,室內(nèi)送風機皮帶特別松,,已經(jīng)嚴重減少了送風量,造成蒸發(fā)器負荷不足,,低壓下降,。調(diào)整皮帶松緊度,檢查其他部分后開機,,低壓升至正常水平,,機組正常運行,。但由于以前調(diào)整膨脹閥時沒有作記錄,重新調(diào)整吸氣過熱度,,短時間內(nèi)難以恢復到初始狀態(tài),。
【點評】
沒有對制冷系統(tǒng)作全面檢測,沒有測量吸氣過熱度等重要參數(shù),,就得出膨脹閥故障的做法是草率的,。同時,若想調(diào)整膨脹閥,,必須有足夠的時間和耐心,還必須記住調(diào)整膨脹閥的圈數(shù),,以便還原,。另外,盡量避免更換膨脹閥,,因為對膨脹閥的焊接工藝要求較高,,以現(xiàn)場的焊接設(shè)備和人員操作水平,很難達到工廠內(nèi)要求的工藝標準,。
對熱力膨脹閥性能分析時,,測量過熱度永遠是*的一步:
1. 如果進入蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒不夠——過熱度較高。
2. 如果進入蒸發(fā)器內(nèi)的冷媒太多——過熱度較低,。
【故障之一】
熱力膨脹閥提供的制冷劑流量不足,。
【故障現(xiàn)象】
出風感覺不涼;
壓縮機吸氣過熱度較高,;
吸氣壓力低于正常值,。
【可能原因】
1. 制冷劑不足或泄漏??梢詮囊后w管路上的視液鏡有氣泡來判斷,,但引起視窗內(nèi)有氣泡的原因很多,包括:管路摩擦損失,、液位壓力損失,、液體管路受熱、液體管路堵塞(如干燥過濾器,、電磁閥)等,。如果能把上述可能性排除,便可確定是氟里昂不足或泄漏,。
2. 制冷劑含水分較多,。如果制冷劑中含水量較多,在蒸發(fā)溫度降到0℃以下時,,有可能在熱力膨脹閥口處結(jié)冰,,造成所謂的“冰堵”,。判斷冰堵的方法,是在壓縮機停機后,,蒸發(fā)壓力突然升高,,或者在壓縮機運行時,用熱毛巾為膨脹閥體加熱,,冰堵癥狀消失,。觀察視液鏡中心的試紙顏色,也可以判斷制冷劑中是否含水過多,。如果確定,,需更換干燥過濾器或更換氟里昂。
3. 膨脹閥臟堵:有臟物雜質(zhì)把膨脹閥口堵塞,。制冷系統(tǒng)中的雜質(zhì)來源有:銅管焊接時未吹干凈的氧化膜,、壓縮機運行磨損產(chǎn)生的金屬細屑、冷凍機油化學反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)等,。一般情況下,,同時會伴有干燥過濾器堵塞(干燥過濾器兩側(cè)有明顯的溫差)。需更換干燥過濾器,,清理管道中的雜質(zhì),。對堵塞膨脹閥流口雜質(zhì),可把流口組件拆下,,仔細清理,。
4. 膨脹閥口產(chǎn)生“蠟封”。在低溫下,,冷凍機油可能析出蠟狀物質(zhì)附著在膨脹閥口處,,故障現(xiàn)象和處理方法與臟堵相同。在機房空調(diào)制冷系統(tǒng)中,,由于溫度較高,,一般不會產(chǎn)生此故障。
5. 膨脹閥兩側(cè)壓力差不夠,。在膨脹閥口開度相同的情況下,,兩側(cè)壓差越大,制冷劑流量越大,。雖然膨脹閥有自動調(diào)整流量的能力,,但畢竟是在很有限、精密的范圍內(nèi),。正常情況膨脹閥兩側(cè)需要有8kg/cm2左右的壓差,。機房空調(diào)冬季制冷運行時,室外機需要使用壓力或溫度調(diào)速器控制高壓,,就是為了保證膨脹閥兩側(cè)有足夠的壓差,,得以給蒸發(fā)器提供適量的制冷劑,。(正常情況下,蒸發(fā)壓力為5 kg/cm2,,膨脹閥壓差為8 kg/cm2,,膨脹閥后分布頭及蒸發(fā)器壓降約為1 kg/cm2,加在一起約為14 kg/cm2,,這就是高壓不要低于14 kg/cm2的原因)
6. 感溫包內(nèi)制冷劑泄漏,。感溫包內(nèi)充注定量的制冷劑如果泄漏,波紋膜片就失去了打開膨脹閥口的動力,,會造成膨脹閥部分或全部關(guān)閉,,系統(tǒng)低壓很低。泄漏的部位,,大多在于毛細與其他物體碰撞或自身碰撞摩擦的地方,,也有在毛細管進入波紋膜片的焊接處的,仔細檢查,,可以發(fā)現(xiàn)漏點。出現(xiàn)這種情況,,就要整體更換膨脹閥了,,但也有的膨脹閥可以把感溫元件(感溫包、毛細管,、波紋膜片)拆下,,而不必更換膨脹閥體,如部分豪華型空調(diào)使用的SPORLAN膨脹閥?,F(xiàn)場維修的原則,,盡量不更換整個閥體。
7. 感溫元件內(nèi)的制冷劑遷移,。正常情況下,,整個感溫元件內(nèi)的制冷劑液體應(yīng)存留在感溫包內(nèi),但有時會因為感溫包的安裝方式不對,,造成制冷劑液體從感溫包內(nèi)遷移到其他部位,。(室內(nèi)負荷過大,過熱度過高)另一個原因是膨脹閥如果處于較低溫度中,,制冷劑也會向膨脹閥體波紋膜片內(nèi)遷移,。結(jié)果造成感溫包內(nèi)沒有了液體,而飽和氣液混合物和純氣體過熱的溫度——壓力曲線大不相同,,造成膨脹閥調(diào)節(jié)錯誤,。有的膨脹閥上面用保溫的東西包上,就是為了防止那里溫度過低,。因此,,在檢查膨脹閥時,,盡量不改變出廠的感溫包安裝方式。
8. 外平衡管堵塞或受到壓擠,、折彎而封閉,。上面提到過,外平衡管提供的是閉閥力,,如果封閉了一定壓力在管中,,也可能會造成閥口關(guān)閉。
其他原因:如設(shè)計選用膨脹閥容量過小,、過熱度調(diào)整不當?shù)?。如果出廠時經(jīng)過檢驗,在維修中一般不會出現(xiàn),。
【故障之二】
膨脹閥提供的制冷劑流量太大,。
【故障現(xiàn)象】
有液體進入壓縮機;
過熱度低,;
吸氣壓力正?;蛏愿摺?nbsp;
【可能原因】
1. 熱力膨脹閥“冰堵”,、“臟堵”,、“蠟封”等,故障現(xiàn)象和原因同前所述,。因為這些因素可能使膨脹閥流口固定在各種可能位置,,所以,也有可能造成流量過大或過小,。
2. 膨脹閥口內(nèi)部泄漏,,密封不嚴。如果發(fā)生內(nèi)部泄漏,,壓縮機停止后在膨脹閥處仍然可以聽到“嘶嘶”的流動聲音,,同時,從視液鏡看到液體仍在流動,。當然,,從視液鏡觀察液體流動情況時,要排除較高處制冷劑回流引起的干擾和氣泡,。確認有內(nèi)部泄漏后,,可以拆下流口組件檢查密封情況,如果不能解決,,就需要更換整個閥體了,。
3. 感溫包安裝問題。安裝位置和方式不對,或者和回氣管接觸不好,,或者感溫包保溫不好,,都有可能造成供液過多。
4. 熱力膨脹閥過熱度調(diào)整不當,。
【故障之三】
壓縮機啟動時,,制冷劑流量較大。
【故障現(xiàn)象】
液體進入壓縮機,;
沒有過熱度,;
吸氣壓力高于正常值。
【可能原因】
1. 機組安裝不規(guī)范,。由于管路流向,、室內(nèi)機室外機的相互位置安排不妥,造成停機時制冷劑向壓縮機或蒸發(fā)器匯集,,在突然開機時流量較大,。
2. 壓縮機處于較低溫度環(huán)境中。在壓縮機較長時間停機狀態(tài)下,,制冷劑逐漸由溫度較高處遷移到溫度較低的地方,,如果壓縮處的溫度較低,則可能匯集了很多制冷劑并與冷凍機油互溶,。在壓縮機開機時突然沸騰,。這就是要求機組長期停機后欲開機之前,對機組通電預熱的原因,。
3. 外平衡管堵塞。感測到的壓力不能很快傳遞到閥體內(nèi),,造成關(guān)閉力小,,閥口開啟較大。
4. 液管上的電磁閥關(guān)閉不嚴,。在停機時*的為膨脹閥提供制冷劑,,以至在低壓側(cè)內(nèi)集聚。
【故障之四】
制冷系統(tǒng)振蕩,,或間歇式不穩(wěn)定,。
【故障現(xiàn)象】
吸氣壓力波動;
吸氣過熱度波動,;
膨脹閥時而供液不足,,時而供液太多。
【可能原因】
1. 設(shè)計制冷系統(tǒng)特性不能抑制系統(tǒng)振蕩,,類似于常見的“共振”,,系統(tǒng)不匹配。
2. 選用的膨脹閥容量過大造成振蕩,。
3. 感溫包安裝位置不對,。如果測到的是回氣管中積存的冷凍油的溫度,,則容易出現(xiàn)振蕩。
4. 蒸發(fā)器上負荷分布不均勻,。如氣流吹過蒸發(fā)器時不均勻,,蒸發(fā)器盤管各回路內(nèi)制冷劑分配不均勻等。
5. 制冷劑中含有較多水分,??赡茉斐膳蛎涢y時而冰堵,時而解凍正常工作的狀態(tài),。
三,、小結(jié)
從以上的各種故障分析可以看出,需要更換膨脹閥才能解決故障的情況并不太多,,關(guān)鍵是通過對膨脹閥狀態(tài)的分析,,找出制冷系統(tǒng)存在的其他方面的問題。
艾默生EMERSON斯波蘭
T系列膨脹閥
TCLE2H,TCLE3H,TCLE5H,,TCLE7.5H,TCLE10H,TCLE12H
TJLE14H,TJRE14H,TJRE18H,TER22H,TER26H
TER35H,TER45H,TER55H,TIR55H,THR75H,THR100H
TMR100H,THR55M,THR68M
A系列膨脹閥
AA1H,AA2H,AA3H,AA4H,AA5H
AAE1H,AAE2H,AAE3H,AAE4H,AAE5H
BAE系列膨脹閥
BAE1.5H,BAE2H,BAE2.5H,BAE3H,BAE4H,BAE5H,BAE6H
電子膨脹閥
EX2-I00,EXO-00X~EXO-004,EX4-I21,EX5-U21,EX6-I21,EX7-I21
EX5-N30接線,EX5-N60接線,EX5-L60接線
EX7-U21,EX8-M21Emerson熱力膨脹閥
C系列熱力 A系列膨脹閥
AA1H,AA2H,AA3H,AA4H,AA5H
AAE1H,AAE2H,AAE3H,AAE4H,AAE5H
BAE系列膨脹閥
BAE1.5H,BAE2H,BAE2.5H,BAE3H,BAE4H,BAE5H,BAE6H
電子膨脹閥
EX2-I00,EXO-00X~EXO-004,EX4-I21,EX5-U21,EX6-I21,EX7-I21
EX5-N30接線,EX5-N60接線,EX5-L60接線
EX7-U21,EX8-M21Emerson熱力膨脹閥
C系列熱力
膨脹閥是專為R410A空調(diào)及熱泵系統(tǒng)應(yīng)用而
設(shè)計的熱力膨脹閥,。平衡閥口設(shè)計,C系列熱力膨脹
閥在不同的蒸發(fā)溫度和變化的蒸發(fā)負荷下仍能保持穩(wěn)定和
的運行及控制,,提升系統(tǒng)的SEER,。 AAE1HC 062050
AAE1-1/2HC 062841
AAE2HC 049632
AAE3HC 060643
AAE4HCA 057270
AAE5HC 059683
AAE1/2SC 066085
AAE3/4SC 066086
AAE1SC 066087
AAE1-1/4SC 066081
AAE2SC 065330
AAE2-1/4SC 066084
AAE3-1/2SC 065332
AA1/4MC 062051\
AA1/4MC 065341
AAE1MC 065631
AAE1-1/2MC 064096
AAE2MC 064097
AAE3MC 064225
AAE4MC 065333
B系列熱力膨脹閥
B系列是平衡閥口的熱力膨脹閥。一般用于小型空調(diào),、熱泵系列,、熱泵系統(tǒng)。B系列熱力膨脹閥在不同的蒸發(fā)溫度和變化的蒸發(fā)負荷下仍能保持穩(wěn)定和較的運行及控制EMERSON膨脹閥BA/BN系列膨脹閥
BAE1HC,、BAE2HC,、BAE3HC、BAE4HC,、BAE5HC,、BAE6HC、
HF系列膨脹閥
HFES6MC,,HFES8H,,HFES10H,HFES12H,,HFES15H,,HFES20H
TFES系列膨脹閥
TFES8H,FES10H,F(xiàn)ES12H,FES20H
TI系列膨脹閥
TI-HC,TI-RC,TI-MC,TI-SC
TIE-HC,TIE-RC,TIE-MC,TIE-SC
TRAE系列膨脹閥
TRAE15H,TRAE20H,,TRAE30H,TRAE40H,,TRAE40M,
TRAE50M,TRAE50H,TRAE60H,TRAE70H
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