模糊综合评价法在热力膨胀阀故障分析中的应用研究

　　0 引言

　　热力膨胀阀是制冷设备中制冷剂流量控制的主要元件，安装于冷凝器(或贮液器)和蒸发器之间，阀的出口连接蒸发器的进口，感温包紧贴于蒸发器末端，是制冷系统中高压和低压之间的分界处，依靠由蒸发器蒸发压力和蒸发器出口处汽态制冷剂过热度的变化所建立的平衡进行工作[1]。在实际工作中，伴随着制冷设备使用年限的增加，构成元件产生泄漏和老化等故障，往往由于热力膨胀阀结构复杂、体积小巧而容易被忽视，甚至在无法判断的情况下被直接更换。因此，对热力膨胀阀进行故障分析，既有利于延长制冷设备的运行寿命，节能降耗，降低运行成本，又可为维修和设计等部门提供维护使用经验和优化设计的参考依据。

　　1 热力膨胀阀的结构和工作原理

　　热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。详细结构如图1所示。

　　热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。

　　基本工作原理为：感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。在压力腔上部的膜片仅有Pb 存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt 和蒸发压力Po，三者处于平衡时有Pb=Pt+Po。当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，Pb 增大，Pb>Pt+Po，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加。反之，热力膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。

　　2 热力膨胀阀故障分析

　　热力膨胀阀的常见故障主要有堵塞故障、热力膨胀阀开启度不当，供液波动。

　　2.1 堵塞故障 常见堵塞故障一般发生在膨胀阀的出口处。包括脏堵、冰堵和油堵。

　　①冰堵;系统内制冷剂中含水分过多时会形成冰堵。因为高压常温的制冷剂液体，经膨胀阀节流降压，制冷剂就会在膨胀阀的出口处急剧汽化(沸腾)，产生较低的温度，水分会形成冰粘附在膨胀阀的出口处，过多时形成冰堵，堵塞管道流通。②油堵：部分冷冻油随制冷剂流经膨胀阀时，在出口处产生较低的温度，使油凝固分离出来，粘在阀孔周围，逐渐积聚形成堵塞。③脏堵：经干燥过滤器出口处流出的脏物进入膨胀阀入口处，被滤网阻住，造成堵塞。如膨胀阀入口处滤网破损，脏物就会进入阀内堵塞阀孔。

　　2.2 热力膨胀阀开启度不当 ①膨胀阀开启度过大：膨胀阀开启度过大时，制冷剂进入蒸发器的流量增大，蒸发压力升高，制冷量下降。膨胀阀的阀体不结霜，蒸发器进口部分结浮霜或不结霜，而压缩机的吸气管结霜。②膨胀阀开启度过小;膨胀阀开启度过小，制冷剂进入蒸发器的流量减少，蒸发压力降低。由于流入蒸发器的制冷剂量过少，使蒸发器结霜不满，制冷量下降。