電子膨脹閥常見故障及原因分析

　　一、什么是電子膨脹閥？

　　電子膨脹閥是一種可按預設程序進入制冷裝置的制冷劑流量的節(jié)流元件。在一些負荷變化劇烈或運行工況范圍較寬的場合，傳統的節(jié)流元件（如毛細管、熱力膨脹閥等）已不能滿足舒適性及節(jié)能方面的要求，電子膨脹閥結合壓縮機變容量技術已得到越來越廣泛的應用。目前對電子膨脹閥的研究大致包括應用研究、流量特性、控制策略及算法3個方向。

　　電子膨脹閥作為一種新型的控制元件，已成為制冷系統智能化的重要環(huán)節(jié)，也是制冷系統優(yōu)化得以真正實現重要手段和保證，被應用在越來越多的領域中。電子膨脹閥的應用必將隨著技術的進步和發(fā)展而日趨成熟。

　　二、電子膨脹閥優(yōu)勢

　　適用溫度低

　　對于熱力膨脹閥，當環(huán)境溫度較低，其感溫包內部的感溫介質的壓力變化大大減小，嚴重影響了調節(jié)性能。而對于電子膨脹閥，其感溫部件為熱電偶或熱電阻，它們在低溫下同樣能準確反應出過熱度的變化。因此，在冷藏庫的凍結間等低溫環(huán)境中，電子膨脹閥也能提供較好的流量調節(jié)。

　　過熱度設定值可調

　　只需改變一下控制程序中的源代碼，就可改變過熱度的設定值。完全不像熱力膨脹閥那樣要進入冷庫當中，現場調節(jié)彈簧的預緊力來改變過熱度的設定值，對電子膨脹閥的調節(jié)作用可以徹底實現遠距離控制，并且電子膨脹閥可根據不同需要靈活調整過熱度以減小蒸發(fā)器表面和冷藏庫內環(huán)境之間的溫差，從而減少蒸發(fā)器表面的結霜，這樣一來，既提高了冷凍能力，同時也可以降低食品的干耗。

　　可起到節(jié)能的作用

　　對于冷藏庫制冷系統停機期間如使高低壓側連通，則會產生所謂工質遷移現象， 即冷凝器中的常溫高壓液體將逐漸流入蒸發(fā)器，使蒸發(fā)器的溫度壓力都升高。再次開機時，要重新建立壓差也需要消耗壓縮機額外一部分能量。反之，若在停機期間切斷高低壓側， 這雖然維持了蒸發(fā)器的低溫低壓，但再次啟動時，壓縮機屬于帶載啟動，電流沖擊大，也會增加能量的損失。但若是采用電子膨脹閥就會解決上述問題。具體做法是：停機時令膨脹閥全關，防止冷凝器的高溫液體流入蒸發(fā)器，造成再次啟動時的能量損失。開機前，將膨脹閥全開，使系統高低壓側平衡，然后開機。這樣既實現了輕載啟動，又減少了停機中的熱損失。另外，采用電子膨脹閥可以縮短凍結時間，電子膨脹閥在凍結全過程中能做到負荷與冷量平衡，凍結效率可以得到提高，凍結時間比熱力膨脹閥也可縮短10%，同時也就減少了壓縮機的能耗。采用電子膨脹閥控制壓縮機排氣溫度可以防止因排氣溫度的升高對系統性能產生的不利影響， 同時又可省去專設的安全保護器，節(jié)約成本，節(jié)省電耗約6%。

　　三、電子膨脹閥構成

　　從控制實現的角度來看，電子膨脹閥由控制器、執(zhí)行器和傳感器 3 部分構成，通常所說的電子膨脹閥大多僅指執(zhí)行器，即可控驅動裝置和閥體，實際上僅有這一部分是無法完成控制功能的。電子膨脹閥控制器的核心硬件為單片機，如控制器同時要完成壓縮機及風機的變頻等控制功能，一般采用多機級連的形式。電子膨脹閥的傳感器通常采用熱電偶或熱電阻。

　　電子膨脹閥的基本結構差別不大，根據驅動方式的不同，主要有熱動式、電動式和電磁式3種類型。

　　1. 熱動式電子膨脹閥流呈控制系統

　　熱動式電子膨脹閥是Dafoss公司的專利產品。如圖7·13所示，其依靠閥頭電加熱產生的熱力變化來調節(jié)閥的開度，適用于中大型制冷裝置的蒸發(fā)器流量控制。TQ型為直接驅動式，PHTQ型為帶自給放大的結構，用于大冷量系統。控制系統采用兩只鉑電阻溫度發(fā)信器，分別檢測蒸發(fā)器的進出口溫度，控制器將被測的進出口溫差與要求的溫差進行比較，苫溫差值偏離給定值，則控制器向電子膨脹閥輸送電脈沖，改變電子膨脹閥的開度，使溫差恢復至給定值，調節(jié)原理如圖7·12b所示。

　　TQ/PHTQ型電子膨脹閥，適用于陀R22。R502，R134a，R404a制冷劑。蒸發(fā)器兩端的進出口溫度傳感器（Ptl叨0n）的測量范圍為-70-160℃，電子控制器的溫差設定范圍為2-18℃，控制規(guī)律為比例積分（PI），比例系數氏Kp=1-5，積分時間Ti=30。300s輸入電壓24V，50/6OHz，消耗電功率5V·A;電子膨脹閥執(zhí)行器的輸人電壓24V，功耗5OV·A。