溫度沖擊試驗(yàn)箱制冷膨脹閥選型與故障分析
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型號(hào)(CM) |
SET-A |
SET-B |
SET-C |
SET-D |
SET-G |
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內(nèi)部尺寸 |
40×35×35 |
50×50×40 |
60×50×50 |
70×60×60 |
80×70×60 |
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外部尺寸 |
140×165×165 |
150×190×175 |
160×190×185 |
170×240×195 |
180×260×200 |
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結(jié)構(gòu) |
三廂式（預(yù)冷箱）（預(yù)熱箱）（測(cè)試箱） |
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氣門裝置 |
強(qiáng)制的空氣裝置氣門 |
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內(nèi)箱材質(zhì) |
SUS#304不銹鋼 |
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外箱材質(zhì) |
冷軋鋼板靜電噴塑 |
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冷凍系統(tǒng) |
機(jī)械壓縮二元式 復(fù)疊制冷方式 |
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轉(zhuǎn)換時(shí)間 |
＜10Sec |
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溫度恢復(fù)時(shí)間 |
＜5min |
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溫度偏差 |
±2℃ |
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冷卻方式 |
水冷 |
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駐留時(shí)間 |
30 min |
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溫度范圍 |
預(yù)熱溫度 |
+60～200℃（40min） |
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高溫沖擊 |
+60～150℃ |
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預(yù)冷溫度 |
+20℃～-80℃（70min） |
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低溫沖擊 |
-10℃～-40℃/-55℃/-65℃ |
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溫度傳感器 |
JIS RTD PT100Ω × 3 (白金傳感器) |
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控制器 |
液晶顯示觸摸屏PLC控制器 |
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控制方式 |
靠積分飽和PID，模糊算法 平衡式調(diào)溫P.I.D + P.W.M + S.S.R |
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標(biāo)準(zhǔn)配置 |
附照明玻璃窗口1套、試品架2個(gè)、測(cè)試引線孔1個(gè) |
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**保護(hù) |
漏電、短路、超溫、缺水、電機(jī)過熱、壓縮機(jī)超壓、超載、過電流保護(hù) |
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電源電壓 |
AC380V 50Hz三相四線+接地線 |
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制冷膨脹閥
制冷膨脹閥是制冷系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，適用各種制冷系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。常用的節(jié)流機(jī)構(gòu)有以下幾種：手動(dòng)式膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥等。
手動(dòng)式膨脹閥
手動(dòng)式膨脹閥的結(jié)構(gòu)和普通截止閥相似，只是它的閥芯為針形錐體或具有Ⅴ形缺口的錐體。閥桿采用細(xì)牙螺紋，在旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，可使閥門的開啟度緩慢地增大或堿小，保證良好的調(diào)節(jié)性能。
手動(dòng)式膨脹閥：它的顯著特點(diǎn)是不易壞。管理人員要根據(jù)蒸發(fā)器的熱負(fù)荷的變化和其它因素的影響，手動(dòng)調(diào)整膨脹閥的開度，因此操作管理麻煩，且需要較高的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在多采用自動(dòng)膨脹閥，而手動(dòng)膨脹閥只用在旁通管上，作為輔助作用。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
浮球式膨脹閥浮球式膨脹閥多用于滿液式蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器要求液面保持一定的高度，正符合浮球式膨脹閥的特點(diǎn)。浮球式膨脹閥可以分為直通式和非直通式兩種。
直通式膨脹閥：供給蒸發(fā)器的液體，首先全部經(jīng)過浮球室，然后通過液體平衡管進(jìn)入蒸發(fā)器，所以它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但是浮球室的液面波動(dòng)較大，對(duì)閥芯的沖擊力也較大，閥芯容易損壞；處次之外，還需要較大口徑的平衡管。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
非直通式浮球膨脹閥：閥門機(jī)構(gòu)在浮球室外，節(jié)流后的制冷劑不經(jīng)過浮球室，而是沿管道直接進(jìn)入蒸發(fā)器，所以浮球室液面平穩(wěn)，但在構(gòu)造和安裝上復(fù)雜。
熱力式膨脹閥熱力式膨脹閥因平衡方式不同分為：內(nèi)平衡式和外平衡式兩種。
什么情況下使用內(nèi)平衡式熱力膨脹閥：蒸發(fā)器壓降較小、小型的、批量的。使用內(nèi)平衡的好處是：不需要連接為平衡管，減少機(jī)組安裝工藝，減少機(jī)組使用過程中故障點(diǎn)，價(jià)格較便宜。
外平衡式熱力膨脹閥比較準(zhǔn)確的控制蒸發(fā)器的出口過熱度，充分的利用蒸發(fā)器的換熱面積，提高機(jī)組能效。
內(nèi)平衡式熱力膨脹閥所采集的壓力為膨脹閥出口壓力，而外平衡式熱力膨脹閥采集的壓力為蒸發(fā)器出口壓力，所以在同等條件下，內(nèi)平衡較外平衡過熱度大，這樣就減少了蒸發(fā)器的利用率，降低了系統(tǒng)的能效。
熱力膨脹閥的工作原理：工作時(shí),固定在蒸發(fā)器出口管道上的感溫包感應(yīng)蒸發(fā)器出口的過熱溫度,使感溫包內(nèi)產(chǎn)生壓力,并由毛細(xì)管傳到膜片上部的空間,在壓力的作用下膜片以彈性變形的方式把信號(hào)傳遞給頂針(執(zhí)行機(jī)構(gòu)),從而調(diào)節(jié)閥們的開度,控制制冷劑的流量。
熱力膨脹閥故障分析熱力膨脹閥的堵塞故障：制冷系統(tǒng)中熱力膨脹閥的堵塞故障是經(jīng)常發(fā)生的，包括臟堵和冰堵以及感溫包故障。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
臟堵的主要原因：系統(tǒng)中存在雜質(zhì)，例如焊渣，銅屑，鐵屑，纖維等。臟堵塞發(fā)生在干燥過濾器上，系統(tǒng)中的雜質(zhì)被過濾器攔截住，造成臟堵現(xiàn)象。
冰堵的主要原因：系統(tǒng)中含有過多的水分（濕氣）。冰堵塞一般發(fā)生在膨脹閥的節(jié)流孔處如，這里是整個(gè)系統(tǒng)中溫度*低，孔徑*小的地方。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
感溫包故障：當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)膨脹閥供液時(shí)多時(shí)少或膨脹閥關(guān)不小，過熱度,過冷度不正確等現(xiàn)象時(shí)，原因可能就是感溫包出了故障。
感溫包故障包括毛細(xì)管斷裂,使感溫包內(nèi)的充注物漏掉,導(dǎo)致不能把正確的信號(hào)傳給熱力膨脹閥的執(zhí)機(jī)構(gòu)，以及感溫包包扎位置不正確。
感溫包正確安裝方法：一般情況感溫包盡量裝在蒸發(fā)器出口水平段的回氣管上，應(yīng)遠(yuǎn)離壓縮機(jī)吸氣口而靠近蒸發(fā)器，而且不宜垂直安裝。當(dāng)水平回氣管直徑小于22mm時(shí)，感溫包宜安裝在回氣管的頂上端，即吸氣管的“1點(diǎn)鐘“位置。
當(dāng)水平回氣管直徑大于22mm時(shí)，感溫包要安裝在回氣管軸線以下與水平軸線成45度左右，即吸氣管的“3點(diǎn)鐘“位置。
安裝時(shí)，感溫包需用銅片包扎好，回氣管表面要除銹，如果是鋼管，表面除銹后涂銀漆，以保證感溫包與回氣管的良好接觸。感溫包必須低于閥頂膜片上腔，而且感溫包的頭部要水平放置或朝下，當(dāng)相對(duì)位置高于膜片上腔時(shí)，毛細(xì)管應(yīng)向上彎成U形，以免液體進(jìn)入膜片上腔。
熱力膨脹閥與選型熱力膨脹閥具體的調(diào)整步驟：1)、停機(jī)：將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處（對(duì)應(yīng)感溫包位置）的保溫層內(nèi)。將壓力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連。
2)、開機(jī)：讓壓縮機(jī)運(yùn)行15分鐘以上，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，使壓力指示和溫度顯示達(dá)到穩(wěn)定值。
3)、讀值：讀出數(shù)字溫度表溫度T1與壓力表測(cè)得壓力所對(duì)應(yīng)的溫度T2，過熱度為兩讀數(shù)之差T1-T2。
注意：必須同時(shí)讀出這兩個(gè)讀數(shù)。熱力膨脹閥過熱度應(yīng)在5-8℃之間，如果不是，則進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整步驟是：首先拆下熱力膨脹閥的防護(hù)蓋，然后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺桿2-4圈，等系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，重新讀數(shù)，計(jì)算過熱度，是否在正常范圍，不是的話，重復(fù)前面的操作，直至符合要求，調(diào)節(jié)過程必須小心仔細(xì)。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
熱力膨脹閥與系統(tǒng)不匹配時(shí)的現(xiàn)象：不匹配時(shí)、會(huì)使系統(tǒng)的制冷劑流量時(shí)多時(shí)少,導(dǎo)致熱力膨脹閥的制冷量時(shí)大時(shí)小,當(dāng)制冷量過小時(shí),會(huì)使蒸發(fā)器供液不足,產(chǎn)生過大熱度,對(duì)系統(tǒng)性能會(huì)造成不利的影響.當(dāng)制冷量過大時(shí),會(huì)引起震蕩,間歇性的使蒸發(fā)器供液過量,導(dǎo)致壓縮機(jī)的吸氣壓力出現(xiàn)劇烈波動(dòng),甚至有液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),引起液擊(濕沖程)現(xiàn)象。
選擇的依據(jù)：根據(jù)制冷系統(tǒng)的制冷劑種類,蒸發(fā)溫度范圍和蒸發(fā)器過熱負(fù)荷的大小選擇。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
一般步驟如下：1)、確定系統(tǒng)的制冷劑型號(hào)。2)、確定蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度,冷凝溫度及制冷量。3)、熱力膨脹閥進(jìn)出口的壓力差。
舉例：（本文以丹佛斯產(chǎn)品為例）有一臺(tái)蒸發(fā)盤管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，選擇什么型號(hào)的熱力膨脹閥（以丹佛斯公司產(chǎn)品為例）。首先確定膨脹閥進(jìn)出口兩端的壓力差PΔ。
公式中：Pk為冷凝壓力。P0為蒸發(fā)壓力。1PΔ為供液銅管的壓力降。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。2PΔ為分液器和分液毛細(xì)管的壓力降。Pk（冷凝壓力），P0（蒸發(fā)壓力）由參數(shù)可在焓濕圖中查得。
Pk=17.5510×Pa，P0=6.5510×PaA)而供液銅管的壓力降，由于所用的盤管選型軟件，在所計(jì)算的數(shù)據(jù)中已有了供液管的壓力降。故已知1PΔ=0.0031510×Pa。本文來源：制冷百科公眾號(hào)。
再分液器分液銅管的壓力降取經(jīng)驗(yàn)值2PΔ=1510×Pa。"g當(dāng)制冷劑采用R407C，制冷量為96KW，蒸發(fā)溫度為8℃，冷凝溫度為50℃，1PΔ為10bar，選擇型號(hào)為TDEZ26熱力膨脹閥。 .
