内平衡式膨胀阀的结构和工作原理

如图所示是内平衡热力膨胀阀的外形和工作原理图。图中2是感温包,内装惰性液体或制冷剂液体,当蒸发器出口温度较高时,感温包内液体温度随之上升,从而压力也增高。高压作用在膜片上侧,当数值大于蒸发器进入压力和过热弹簧压力总和时,针阀7离开阀座,阀门开启,制冷剂流入蒸发器。针阀7开启后,较多的制冷剂进入蒸发器,蒸发器内压力上升,回气温度降低,膜片下侧压力增加,上侧压力降低,阀门关闭。由于膜片上、下侧压力经常处于不平衡状态,所以阀门不断地开启、闭合。

具体受力分析如下,膨胀阀膜片承受三个力的作用:

向下的力:Pf―感温包内制冷剂气体对膜片的压力。

向上的力:Pe―蒸发器进口处制冷剂压力(通过内平衡孔连通)。

Ps―弹簧的弹力。

其工作原理是:

Pf=Pe+Ps时,膜片不动,阀处于某一开度,制冷剂保持一定流量。

Pf>Pe+Ps时,即若制冷装置负载增大(例如车厢内温度升高),制冷剂提前全部蒸发,过热度增大,蒸发器出口处气态制冷剂的温度升高,使感温包内压力Pf增大,使Pf>Pe+Ps,这时膜片通过推杆将阀针朝下推,使阀的开度增大,进入蒸发器的制冷剂流量增加,制冷量亦增加。

Pf<Pe+Ps时,反之亦然。

如此调节,使制冷量与制冷负载相匹配。

 内平衡式膨胀阀工作原理

a)外形 b)工作原理 1—毛细管 2—感温包 3—制冷剂出口 4—调整螺针 5—弹簧 6—制冷剂入口 7—针阀 8—膜片 9—蒸发器