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制冷系統(tǒng)四大部件中，節(jié)流閥雖小，卻是連接高壓與低壓系統(tǒng)的關鍵樞紐，其選型直接決定系統(tǒng)能效。膨脹閥作為關鍵的節(jié)流裝置，扮演著節(jié)流降壓的角色——它通過節(jié)流降壓將高溫高壓的液體制冷劑轉化為低溫低壓的濕蒸汽，并調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。根據平衡方式的不同，熱力膨脹閥主要分為內平衡式和外平衡式兩種。

1. 內平衡膨脹閥：工作原理與特點

內平衡式熱力膨脹閥由閥體、閥座、閥針、彈簧、感溫包、毛細管等部件組成。其工作原理基于感溫包內工質的壓力P感、蒸發(fā)器入口壓力P內和彈簧力W之間的平衡關系：感溫包壓力 = 彈簧壓力 + 蒸發(fā)器入口壓力

感溫包內充注有與系統(tǒng)相同或不同的制冷劑，安裝在蒸發(fā)器出口管道上，用于感受出口溫度變化。當蒸發(fā)器出口溫度升高時，感溫包內壓力增大，推動膜片和閥桿下移，開大閥口，增加制冷劑流量；反之則減小流量。

內平衡膨脹閥結構簡單，安裝便捷，不需要額外的平衡管，減少了系統(tǒng)潛在的泄漏點。但它有一個明顯局限：膜片下方感受到的是蒸發(fā)器入口壓力，當蒸發(fā)器內部存在較大壓力降時，它無法準確反映出口狀態(tài)，可能導致調節(jié)失準。

2. 外平衡膨脹閥：工作原理與優(yōu)勢

外平衡式熱力膨脹閥在結構上關鍵區(qū)別在于：膜片下部空間與膨脹閥出口不相通，而是通過一根小口徑平衡管與蒸發(fā)器出口相連。這樣，膜片下方承受的不再是蒸發(fā)器入口壓力，而是蒸發(fā)器出口處的實際壓力，有效避免了蒸發(fā)器內部壓力損失對調節(jié)精度的影響。感溫包壓力 = 彈簧壓力 + 蒸發(fā)器出口壓力

當蒸發(fā)器盤管較細或較長，或采用多根盤管共用一個膨脹閥通過分液器并聯(lián)時，制冷劑流動阻力較大。此時使用外平衡式膨脹閥可以避免蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度異常增大，確保蒸發(fā)器面積得到充分利用。

外平衡式膨脹閥雖然結構稍復雜，且需要額外連接平衡管，但它在以下場合表現(xiàn)優(yōu)異：

? 蒸發(fā)器壓力降較大（對應蒸發(fā)溫度降低超過2-3℃）

? 大型制冷系統(tǒng)

? 采用分液頭的系統(tǒng)

下表清晰展示了兩類膨脹閥的關鍵差異：

3. 膨脹閥故障原因及處理方法簡要匯總

1. 冰堵

制冷劑含水量多，在溫度降至0℃以下時于膨脹閥節(jié)流口結冰。常見于系統(tǒng)抽真空不足或制冷劑、潤滑油水分超標?？梢愿鼡Q干燥過濾器去除水分，必要時重新抽真空和充注制冷劑。

2. 臟堵

系統(tǒng)內雜質如氧化膜、金屬屑等造成堵塞。根據情況更換干燥過濾器或清理/更換膨脹閥。

3. 感溫包充注介質泄漏

毛細管斷裂、腐蝕或損傷?？梢愿鼡Q膨脹閥并采取防護措施避免損傷。

4. 感溫包安裝位置不正確

水平安裝在靠近蒸發(fā)器出口的回氣管上，并妥善固定。

5. 感溫包未能感受準確溫度

感溫包處溫度受其他因素影響導致傳熱困難。保持清潔，確保正確的安裝位置。

6. 閥芯卡死

制冷劑含水或腐蝕性物質引起內部腐蝕?？梢愿鼡Q膨脹閥和干燥過濾器，清除系統(tǒng)中的水分和雜質。

7. 選用的膨脹閥容量過小或過熱度調整不當

回液、過熱度低、吸氣溫度及壓力波動。包括閥芯卡死、外平衡管堵塞、感溫包安裝不當等問題。可以檢查并調整膨脹閥的選擇和設置，解決安裝問題。