熱力膨脹閥又稱熱力調(diào)節(jié)閥,利用蒸發(fā)器出口處制冷劑蒸氣過熱度的變化來調(diào)節(jié)供液量。它主要由閥體、感溫包和毛細骨組成,適用于沒有自由液面的蒸發(fā)器,如干式蒸發(fā)器、蛇管式蒸發(fā)器和蛇管式中間冷卻器等,在氟利昂系統(tǒng)中廣泛使用。熱力膨脹閥可分為內(nèi)平衡式和外平衡式兩種類型。
內(nèi)平衡式熱力膨脹閥由閥體、閥座、頂桿、閥針、彈簧、調(diào)節(jié)桿、感溫包、毛細管、膜片等部件組成。
內(nèi)平衡式熱力膨脹閥的安裝與工作原理。膨脹閥安裝在蒸發(fā)器的進液管上,感溫包敷設在蒸發(fā)器回氣管的外壁上。在感溫包中。充注有制冷劑的液體或其他感溫劑。通常情況下,感溫包中充注的工質(zhì)與制冷系統(tǒng)中的制冷劑相同。
熱力膨脹閥的工作原理是建立在力平衡基礎(chǔ)上的。熱力膨脹閥對制冷劑流量的調(diào)節(jié)是通過膜片上的三個作用力的變化而自動進行的,膜片是一塊厚0.1~0.2mm的鈹青銅合金片,器斷面沖壓成波浪形。作用在膜片上方的是感溫包內(nèi)感溫工質(zhì)的氣體壓力Pg。膜片下方作用著制冷劑的蒸發(fā)壓力p0和彈簧力pw在平衡狀態(tài)時,Pg=P0+Pw,當蒸發(fā)器的供液量小于蒸發(fā)器熱負荷的需要時,蒸發(fā)器出口處蒸氣的過熱度就增大,則感溫包感受到的溫度提高,使對應的Pg隨之升高,三力失去平衡,Pg>P0+Pw,使膜片向下彎曲,通過頂桿推動閥針增大開啟度,則蒸發(fā)器的供液量增大,制冷量也隨之增大;反之。閥逐漸關(guān)閉,供液童減少。膜片上下側(cè)的壓力平衡是以蒸發(fā)器內(nèi)壓力p0作為穩(wěn)定條件的,因此稱為內(nèi)平衡式熱力膨脹閥。
內(nèi)平衡式熱力膨脹閥只適用于蒸發(fā)器內(nèi)部阻力較小的場合,廣泛應用于小型制冷機和空調(diào)機。