從膨脹閥的結(jié)構(gòu)與受力分析中知道,膜片下面的蒸發(fā)壓力P0是閥體內(nèi)部的蒸汽通過傳動(dòng)桿間隙而作用在膜片上的壓力,這樣的膨脹閥可稱內(nèi)平衡熱力膨脹閥。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,因此得到廣泛的采用。然而,我們?cè)诜治雠蛎涢y時(shí),未考慮制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)阻力損失對(duì)膨脹閥的影響,實(shí)際上制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)是有阻力損失的,使蒸發(fā)器進(jìn)出口之間有一個(gè)壓力降,這一壓力降的大小與蒸發(fā)器的形狀及管路的長(zhǎng)短有關(guān)。蒸發(fā)管路較長(zhǎng),彎頭多,則通過蒸發(fā)器的壓力降就較大。帶有壓降式分配器的蒸發(fā)器,膨脹閥出口與蒸發(fā)器出口之間的壓力降就更大。若仍采用內(nèi)平衡管式的熱力膨脹閥,將增加閥門的靜裝配過熱度,相應(yīng)減小了閥門的工作過熱度,導(dǎo)致熱力膨脹閥供液量不足,影響蒸發(fā)器的制冷效能。
現(xiàn)舉一例子:分析當(dāng)蒸發(fā)器有較大的阻力損失時(shí),用內(nèi)平衡管式熱力膨脹閥對(duì)蒸發(fā)器的影響。如圖6-6的膨脹閥工作圖,仍以F-12為制冷劑,感溫包也注入F-12,液體經(jīng)節(jié)流膨脹后,在A點(diǎn)的蒸發(fā)溫度為一15℃,壓力為1.86公斤/厘米2制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)流至B點(diǎn),全部蒸發(fā)為干蒸汽。由于制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失,蒸發(fā)后,壓力降至1.64公斤/厘米2其相應(yīng)的飽和溫度為一20℃。如過熱5℃,即c點(diǎn)過熱溫度為一15℃,感溫包內(nèi)的飽和壓力(即膨脹閥膜片上部的壓力)p為1.86公斤/厘米2,而膜片下部的蒸發(fā)壓力P0也是1.86公斤/厘米2,如彈簧的壓緊力為0.23公斤/厘米2,此時(shí)作用在膜片上、下面的壓力差為:
即膜片下部壓力比上部壓力大0.23公斤/厘米2彈簧力足能將閥門關(guān)閉,蒸發(fā)器得不到供液。若制冷系統(tǒng)繼續(xù)在運(yùn)轉(zhuǎn),則蒸發(fā)壓力產(chǎn)生突然急速下降與上升,使閥門產(chǎn)生跳躍式的開與閉,膨脹閥不能正常工作。為適應(yīng)于蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)阻力較大的場(chǎng)合,人們搞了一種有平衡裝置的膨脹閥,即稱平衡管式膨脹閥。