热力膨胀阀阀芯：电子膨胀阀原理及其在空调系统中的应用.docVIP

热力膨胀阀阀芯：电子膨胀阀原理及其在空调系统中的应用 　节流装置，作为制冷循环的四大部件之一，在系统中起着非常关键的作用，通过选择应用合适的节流机构与制冷系统匹配时整个制冷设备降低能耗的重要环节。 　节流的工作原理是制冷工质流过阀门时流动截面突然收缩，流体流速加快，压力下降，从而到达调节流量、控制过热度及蒸发液位的作用。因此，节流机构流量的调节对制冷装置节能降耗起着非常重要的作用，制冷系统中常用的节流机构有毛细管、热力膨胀阀及电子膨胀阀。然而，毛细管只能对流量做微小的调节，故比较适合于负荷较稳定的系统，在负荷变化大时，无法有效及时地改变制冷剂流量。热力膨胀阀的感温包有明显的延迟特性，难以配合压缩机排量对流量变化作出迅速而有效的反应，最终导致系统调节的振荡，造成机器运转不稳定，甚至损坏压缩机。 　电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器三部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。电子膨胀阀的控制过程为调节进入蒸发器的制冷剂流量，控制目标过热度，从而保证系统经济稳定运行。它作为电子控制元件，最大特点就是流量调节的及时性，其响应压缩机排量改变是及时的，因此它具有精度高，动作快速、准确、节能效果明显等优点，并能够与其它智能控制方法相结合，在制冷系统中的运用，以实现系统的优化控制。 　在产品研制方面，国外电子膨胀阀的主要产品有：丹麦Danfoss电子膨胀阀，美国ALCO公司的EX系列电子膨胀阀，日本鹭宫的EKV、AKV电子膨胀阀FUJIKOKIMFCCO.LTD生产的LAM型电子膨胀阀。电子膨胀阀的产品研制工作在国内起步较晚，目前国内电子膨胀阀的主要产品有：三花商用O、Q、R、S电子膨胀阀,浙江春晖智能控制股份有限公司研制的DPF系列电子膨胀阀等。 　品牌系列及作用产品Danfoss电子膨胀阀ETS、AKV电子膨胀阀用于氟化物制冷剂系统；AKVA、TEAQ电子膨胀阀用于氨系统；KVS电子膨胀阀用于吸气调节控制。其中，又以ETS系列电子膨胀阀应用最广泛：可用于空调和制冷系统中，精确控制吸入蒸发器的液体冷媒。阀门活塞和线性定位设计充分平衡，不但能提供双向流平衡，而且同电磁阀一样具有双向截流功能。 　美国ALCO 公司EX系列电子膨胀阀的特点是采取全封闭设计，步进电动机驱动可以在极短时间内从全关到全开，启用完全关闭功能时可省去电磁阀。运用平衡阀口直通形式设计，使流量变化呈线性，可以连续的冷量调节，在制冷回路中无液锤现象。电动机与阀合为一体，具有较高的可靠性，用陶瓷材料的阀板和阀口部件具有较高的耐磨损性能。 　三花O系列、Q系列电子膨胀阀主要用于变频空调系统中，实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行，达到快速制冷、温度精确控制、省电等目的；该阀具有可逆性，能实现制冷、制热状态下流量的自动控制。 　电子膨胀阀原理 　大型冷冻机组节流常用的孔板因其调节性能差，流量亦不能随工况变动而调节；原先的吸气温度通过其感温包所对应的压力与蒸发压力之差所产生的机械位移，进行调节的热力膨胀阀愈暴露其缺点： 　1.讯号的反馈有较大的滞后； 　2.在低温的场合下，热力膨胀阀感受温包内的压力变化减小，使阀的动作压力变小，引起控制性能不稳定； 　3.过热度大使冷冻能力降低； 　4.新型制冷剂的不断出现。 　在这种情势下，一种响应速度快，调节范围宽广，节能效果显著，具备远程控制、故障诊断等；新功能、能满足不同工质的产品——SEV电子膨胀阀应运而生。（本课件以SEV电子膨胀阀为例） 　膨胀阀相当于减压阀，存在进口端与出口端的压差。这个压差对较大口径的阀芯会产生较大的阻止阀开启或关闭的反作用力。 　图中是SEV电子膨胀阀的结构，从图中可以看出： 　当制冷剂从阀体底部进入阀芯后，通过阀芯平衡孔，将压力向上传递，由于阀芯上下截面相等，使压差产生的附加操作力抵消。同理当制冷剂从右方管口进入时，制冷剂通过阀芯平衡孔，最终亦实现了压力的平衡。 　电子膨胀阀的主要运动部件是丝杆和丝杆螺帽，丝杆旋转使丝杆螺帽带动阀芯上下位移进行流量调节，这个摩擦副是决定阀的寿命及可靠性的关键。SEV电子膨胀阀采用不锈钢和高端陶瓷材料摩擦副，其摩擦系数及小，耐磨性特高，从而提高电子膨胀阀的使用寿命。 　电机是外置的，因此不需要担心电机的使用寿命限制和接线处泄露影响； 　电机与制冷剂完全隔开，避免了电机的腐蚀。亦可防止因系统冰堵造成电机的损坏。 　在系统中的应用与结构 　该系统为风冷热泵冷热水机组