热力膨胀阀是温度调节式节流阀。热力膨胀阀作为节流装置安装在蒸发器等容器的进液口管道 上。
热力膨胀阀用感温包来感受蒸发器出口蒸气过热度的大小,自动调节阀芯的开启度，控制制 冷剂流量。热力膨胀阀能根据蒸发器热负荷变化情况进行自动调节,因而操作方便,安全可靠。
常用的热力膨胀阀有内平衡式和外平衡式两类。
1.内平衡式热力膨胀阀
内平衡式热力膨胀阀主要由阀体、传动杆、阀芯、调节杆、膜片、毛细管、感温包等部件组 成。
内平衡式热力膨胀阀采用膜片作感温调节元件。膜片、导压毛细管、感 温包和阀顶盖组成一个密闭的空间,里面充注R22、R13.R12 或其他感温剂。
阀芯开启度由调节杆调定。阀门工作时，膜片通过阀杆带动阀针(锥形阀芯)上下移动,使阀口开大或关小。
内平衡式热力膨胀阀的工作原理如图7.23所示。其感温包装在蒸发器的出口处以感受回气过 热度。
制冷剂经阀孔节流后从A 点进人蒸发器,制冷剂在蒸发器内吸热至B点便全部气化为f饱 和蒸汽。
若忽略制冷剂在燕发器内的流动阻力,则制冷剂在B点前温度是不变的,从B点开始制冷 剂蒸气过热。
C点温度就是感温包所感受的过热温度,感温包内的压力是此温度相对应的充注剂 的饱和压力p.,此力作用在膜片上方。
而膜片下面受到系统的蒸发压力PO 和弹簧力pi的作用。 当阀门处于某一平衡位置时;p,"po+ po 当C点温度升高时,p。增大,此时p.>po+pro 由于膜片 上方作用力增大,使膜片下压,推动阀杆下移而增大阀口开启度,增加供液量。
反之,若蒸发器 热负荷减少,回气过热度降低,p,也随之减少,此时膜片上移,阀口关小,供液量减少。由于阀口 的开启度与蒸气的过热度成正比,故它是一种比例调节器。
2.外平衡式热力膨胀阀
在分析内平衡式热力膨胀阀时,假定制冷剂在蒸发器内无流阻压降或较小的流阻压降。但制冷 剂在某些蒸发器内流动时存在较大的流阻损失,这将严重影响热力膨胀阀的工作性能。
通过分析来说明这一特性:若采用R12制冷剂,设系统蒸发温度，蒸发压力为po=0.186 MPa, 内平衡式热力膨胀阀的弹簧预紧折合压力为p=0.022 MPa;
若不考虑蒸发器内流阻损失,制冷剂流到C点时过热度为5,即过热温度为一10C,此时制冷剂的压力仍是0.186 MPa。
计算结果表明,在5它的过热度下阀芯是无法开启的。要使阀芯开启,就需要增加过热度来提高 感温包内充注物的p。
但是,过热度太大,会使得蒸发器的传热面积不能充分利用,引起蒸发器 供液不足和降温困难。这一缺点可由外平衡式热力膨胀阀来克服。
