在制冷空调行业中,膨胀阀、四通阀、截止阀都发挥着作用。 这些部件不仅影响系统的效率和可靠性,而且对于实现先进的制冷技术也是必不可少的。 本文将对这些部件、它们的结构、工作原理、常见故障以及检测和维护方法进行深入的技术分析。
1.膨胀阀
1.电子膨胀阀
电子膨胀阀是按照预设的程序调节蒸发器的供液量,属于电子调节方式,故称电子膨胀阀。
电子膨胀阀由控制器驱动传感器计算采集到的参数,向驱动板发送调整指令,驱动板向电子膨胀阀输出电信号,驱动电子膨胀阀动作,如下图所示。 电子膨胀阀从全闭到全开只需几秒钟,反应和动作速度快,无静态过热,可人为设定启闭特性和速度,特别适用于工况波动剧烈的热泵机组使用。
从控制实现的角度来看,电子膨胀阀通过控制器、执行器和传感器3部分,电子膨胀阀控制器的核心硬件是单片机。
从分类上看,按驾驶方式划分有两种类型:电磁式和电动式。目前应用最广泛的是由四相步进电机驱动的电动电子膨胀阀。
1.热力膨胀阀
膨胀阀顶部由密封箱盖波纹膜感温袋和毛细管组成密闭容器,充入氟利昂成为感应机构,倒入感应机构中的制冷剂可以与制冷系统相同或不同。
热力膨胀阀通过温度袋感受蒸发器出口端过热度的变化,引起温度传感系统(传温系统是由感温袋、毛细管、传动膜片和传动波纹管等几个相互连接的部件组成的封闭系统)并作用在传动膜片上,促使膜片形成上下位移, 然后通过传动板将这种力传递到传动杆上下,推动阀销上下移动,使阀门关闭或大开,起到减压节流的作用,自动调节蒸发器的制冷剂供应,保持蒸发器出口端有一定的过热度, 从而保证蒸发器传热面积的充分利用,减少液体冲缸现象的发生。
目前,热力膨胀阀的调节范围一般较窄。 有些热泵机组需要同时制冷和制热,适用场合的环境温度范围为-15°C-43°C,相应的制冷剂蒸发温度将在-25°C5范围内工作。 此外,如果制冷回路中有多台压缩机,运行中的压缩机数量会随着用户负荷的变化而相应变化,导致制冷剂流量发生剧烈变化。
因此,单个热力膨胀阀远远无法操作大型热泵机组。 目前,许多大型热泵产品采用单台压缩机的单回路设计系统,采用具有独立制冷方式和制热方式的膨胀阀系统,这必然会增加系统的复杂性和制造成本。
根据热力膨胀阀结构的不同有两种类型:内部平衡型和外部平衡型。
考虑到制冷剂流经蒸发器产生一定的压力损失,为了降低开启过热度,提高蒸发器传热面积的利用率,制冷剂从膨胀阀出口到蒸发器出口的压降对应的蒸发温度超过2 3, 并应选择外平衡恒温膨胀阀。
2.膨胀阀
截止阀在制冷系统中用于控制流体的开启和关闭,在系统的维护和运行中起着重要作用。
截止阀控制流体通过可提升的阀杆。 阀杆的提升可以完全打开或关闭流体的路径。
1)截止阀解剖图
2)截止阀常见故障的判断及原因分析
市场上截止阀的质量问题主要表现在漏电、连接不正常等造成此类故障的主要原因如下:
阀芯泄漏:有两种情况,一种是阀芯关闭时的泄漏,另一种是阀芯打开时的泄漏一般焊接时没有冷却保护,密封胶圈因系统中杂质较多而损坏。
截止阀的滑丝与“室内外连接管螺母”相连;主要原因是安装过程中操作不合理,用力过大
低压阀阀芯泄漏:一般是由于系统中杂质较多,焊接冷却不足,阀体和阀芯直段尺寸过短,导致复位时个别阀门卡死,阀芯本身出现质量问题
铜管与阀体焊接漏电,阀芯过紧打不开由于阀芯关闭过紧而引起的;
铜螺母开裂、泄漏;
截止阀使用扭矩调节。
三通、四通阀
制冷空调系统中采用四通阀,改变制冷剂的流动方向,实现制冷和制热之间的切换。
原理和结构:四通阀通过内部滑阀的运动来改变制冷剂的流动方向。 这种设计允许同一系统在不同的模式下运行。
1)四通阀组件剖面图
2)四通阀换向工作原理
3)电磁四通阀常见故障及分析方法
四通阀串的判断不要启动压缩机,使四通阀可逆,同时触摸四通阀E、S、C,如果三个喷嘴加热,则证明四通阀未到位。
四通阀故障不能正常反转
电磁线圈损坏,先导阀不工作;
四通阀中的阀门滑移被系统内部的赃物(氧化皮、杂物、变质油脂)卡住或卡住,有些可以通过用木棒或胶棒敲击四通阀体来解决
阀体受到外力冲击损坏(阀体凹陷),导致滑阀无法反转,从外观上可判断;
由于系统内部的液体冲击,阀门滑轨导向架断裂,端盖损坏变形,方向无法反转
四通阀内部间隙过大,阀座焊接时轻微烧坏泄漏超标,造成气串,使滑阀两端压力平衡,滑阀无法反转
系统压力导致四通阀的主滑块断裂,导致主滑块无法反转;
先导阀内腔堵塞,导致先导阀不工作;
由于系统原因,机器开机时主滑块在阀体中间,通电时两端压差无法确定,导致无法反转;这种故障的一部分可以通过敲击阀体并填充制冷剂来解决;
系统泄漏慢,制冷剂少,不能建立换向所需的压差;
一般阀体表面有大量油脂,阀体、毛细管或焊点内有制冷剂泄漏,阀体表面涂有肥皂水,若有气泡,则说明制冷剂泄漏,如果阀体、毛细管或毛细管焊接有气泡, 四通阀需要更换,如果E、S、C或D管扩口处有气泡,可以通过补焊解决。