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艾默生EMERSON斯波兰热力膨胀阀故障现象

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2016/4/28 13:30:55

艾默生EMERSON斯波兰热力膨胀阀是制冷系统zui基本的四大部件之一,对制冷系统的稳定运行起着非常重要的作用。在实际的维修中,由于经常被认为比较复杂而神秘,有些制冷系统的疑难问题难以迅速定位,往往怀疑热力膨胀阀故障而被更换掉。 
事实上,热力膨胀阀只有一种简单的功能——不管蒸发器的热负荷怎样变化,随时为蒸发器提供适量的制冷剂。它并不能提供温度控制、吸气压力控制、湿度控制、压缩机运行时间控制等,但通过对膨胀阀运行状态的分析,可以显示许多系统问题,找出真正的故障原因。 
一、艾默生EMERSON斯波兰热力膨胀阀的工作原理 
为理解热力膨胀阀的工作原理,有必要了解热力膨胀阀的几个主要组成部分:①感温元件:由感温包、毛细管、波纹膜片腔组成,内充注一定量的制冷剂。由感温包感测蒸发器出口处的温度,温度不同,内部制冷剂的压力不同,则由波纹膜片腔产生不同的压力,使阀口处于一定的开度。感温元件产生的是开阀力(P1),温度越高,阀口开启越大。②壳体:由膨胀阀的冷媒进口、出口、外平衡管等组成。进出口管焊接或由喇叭口连接在制冷管路上。外平衡管一边焊接在壳体上,一边焊接在蒸发器出口处,引入蒸发压力P2,是膨胀阀口的关闭力。③流口组件:由弹簧、锥形流口等组成。弹簧产生的弹簧力(P3)也是闭阀力,用于调整蒸发器出口处冷媒的过热度。在正常运行状况下:P1=P2+P3,三力平衡,保持膨胀阀口有适合的开度和一定的过热度。 
制冷剂在流过热力膨胀阀后,变成温度较低的气液混合物,在蒸发器内流动过程中吸收热量,zui后流出蒸发器时全部变成气体。如果不考虑在蒸发器内的流动阻力,在整个蒸发器中制冷剂处于一种沸腾状态,对应的压力为饱和压力,温度即为此压力下的饱和温度。状态下,是希望在蒸发器出口处液态冷媒刚好全部变成气体,这样就充分利用了蒸发盘管面积。但在实际情况下,由于在整个蒸发器盘上负荷分布、盘管内各回路制冷剂分布不平衡,难以避免在蒸发器出口处还有液滴未被*蒸发,液体进入压缩机会导致压缩机液击。为防止这种情况出现,就要控制冷媒流量,使冷媒在蒸发器内*变成气态后,继续吸收热量,气体温度上升,温度升高后的气体就称之为“过热气体”,此时的气体温度和它在沸腾状态下的温度差,就称为“过热度”。膨胀阀的控制作用,就是通过控制蒸发器出口过热度实现的。热力膨胀阀本身设计了一定的过热度,一般为2℃,称为“静态过热度”;通过调整弹簧,可得到5-8℃的过热度,二者结合在一起,可得到2-10℃范围内的过热度。 
过热度的测量,可用较为的温度计测量压缩机吸气口处(是感温包处)的温度,用压力表测得低压值,同时就在压力表上查出该压力下对应的饱和温度值,二者之差,即为过热度。 
热力膨胀阀在出厂时均已经调整好,我们在维修时,不到万不得己,无需调整。在机房空调中,*的过热度是5-8℃,蒸发温度约为7-8℃,二者相加,在压缩机吸气口处温度为12-16℃是比较理想的。 
二、有关膨胀阀的故障分析和现场处理 
在实际维修中,如果怀疑膨胀阀有问题,必须先要了解整个制冷系统的状态以及外围相关部件的工作状态,切切不可一开始就拿膨胀阀开刀。 
【案例】 
某电信公司一台豪华型下送风机组,制冷系统低压一直较低,以前其他公司维修,开始认为氟里昂泄漏,补充氟里昂后,不见效果,认为膨胀阀调整不当,调整膨胀阀,仍没效果,遂认定膨胀阀故障,建议用户更换。 
我们到现场检查发现,室内送风机皮带特别松,已经严重减少了送风量,造成蒸发器负荷不足,低压下降。调整皮带松紧度,检查其他部分后开机,低压升至正常水平,机组正常运行。但由于以前调整膨胀阀时没有作记录,重新调整吸气过热度,短时间内难以恢复到初始状态。 
【点评】 
没有对制冷系统作全面检测,没有测量吸气过热度等重要参数,就得出膨胀阀故障的做法是草率的。同时,若想调整膨胀阀,必须有足够的时间和耐心,还必须记住调整膨胀阀的圈数,以便还原。另外,尽量避免更换膨胀阀,因为对膨胀阀的焊接工艺要求较高,以现场的焊接设备和人员操作水平,很难达到工厂内要求的工艺标准。 
对热力膨胀阀性能分析时,测量过热度永远是*的一步: 
1. 如果进入蒸发器内的冷媒不够——过热度较高。 
2. 如果进入蒸发器内的冷媒太多——过热度较低。 
【故障之一】 
热力膨胀阀提供的制冷剂流量不足。 
【故障现象】 
出风感觉不凉; 
压缩机吸气过热度较高; 
吸气压力低于正常值。 
【可能原因】 
1. 制冷剂不足或泄漏。可以从液体管路上的视液镜有气泡来判断,但引起视窗内有气泡的原因很多,包括:管路摩擦损失、液位压力损失、液体管路受热、液体管路堵塞(如干燥过滤器、电磁阀)等。如果能把上述可能性排除,便可确定是氟里昂不足或泄漏。 
2. 制冷剂含水分较多。如果制冷剂中含水量较多,在蒸发温度降到0℃以下时,有可能在热力膨胀阀口处结冰,造成所谓的“冰堵”。判断冰堵的方法,是在压缩机停机后,蒸发压力突然升高,或者在压缩机运行时,用热毛巾为膨胀阀体加热,冰堵症状消失。观察视液镜中心的试纸颜色,也可以判断制冷剂中是否含水过多。如果确定,需更换干燥过滤器或更换氟里昂。 
3. 膨胀阀脏堵:有脏物杂质把膨胀阀口堵塞。制冷系统中的杂质来源有:铜管焊接时未吹干净的氧化膜、压缩机运行磨损产生的金属细屑、冷冻机油化学反应产生的物质等。一般情况下,同时会伴有干燥过滤器堵塞(干燥过滤器两侧有明显的温差)。需更换干燥过滤器,清理管道中的杂质。对堵塞膨胀阀流口杂质,可把流口组件拆下,仔细清理。 
4. 膨胀阀口产生“蜡封”。在低温下,冷冻机油可能析出蜡状物质附着在膨胀阀口处,故障现象和处理方法与脏堵相同。在机房空调制冷系统中,由于温度较高,一般不会产生此故障。 
5. 膨胀阀两侧压力差不够。在膨胀阀口开度相同的情况下,两侧压差越大,制冷剂流量越大。虽然膨胀阀有自动调整流量的能力,但毕竟是在很有限、精密的范围内。正常情况膨胀阀两侧需要有8kg/cm2左右的压差。机房空调冬季制冷运行时,室外机需要使用压力或温度调速器控制高压,就是为了保证膨胀阀两侧有足够的压差,得以给蒸发器提供适量的制冷剂。(正常情况下,蒸发压力为5 kg/cm2,膨胀阀压差为8 kg/cm2,膨胀阀后分布头及蒸发器压降约为1 kg/cm2,加在一起约为14 kg/cm2,这就是高压不要低于14 kg/cm2的原因) 
6. 感温包内制冷剂泄漏。感温包内充注定量的制冷剂如果泄漏,波纹膜片就失去了打开膨胀阀口的动力,会造成膨胀阀部分或全部关闭,系统低压很低。泄漏的部位,大多在于毛细与其他物体碰撞或自身碰撞摩擦的地方,也有在毛细管进入波纹膜片的焊接处的,仔细检查,可以发现漏点。出现这种情况,就要整体更换膨胀阀了,但也有的膨胀阀可以把感温元件(感温包、毛细管、波纹膜片)拆下,而不必更换膨胀阀体,如部分豪华型空调使用的SPORLAN膨胀阀。现场维修的原则,尽量不更换整个阀体。 
7. 感温元件内的制冷剂迁移。正常情况下,整个感温元件内的制冷剂液体应存留在感温包内,但有时会因为感温包的安装方式不对,造成制冷剂液体从感温包内迁移到其他部位。(室内负荷过大,过热度过高)另一个原因是膨胀阀如果处于较低温度中,制冷剂也会向膨胀阀体波纹膜片内迁移。结果造成感温包内没有了液体,而饱和气液混合物和纯气体过热的温度——压力曲线大不相同,造成膨胀阀调节错误。有的膨胀阀上面用保温的东西包上,就是为了防止那里温度过低。因此,在检查膨胀阀时,尽量不改变出厂的感温包安装方式。 
8. 外平衡管堵塞或受到压挤、折弯而封闭。上面提到过,外平衡管提供的是闭阀力,如果封闭了一定压力在管中,也可能会造成阀口关闭。 
其他原因:如设计选用膨胀阀容量过小、过热度调整不当等。如果出厂时经过检验,在维修中一般不会出现。 
【故障之二】 
膨胀阀提供的制冷剂流量太大。 
【故障现象】 
有液体进入压缩机; 
过热度低; 
吸气压力正常或稍高。 
【可能原因】 
1. 热力膨胀阀“冰堵”、“脏堵”、“蜡封”等,故障现象和原因同前所述。因为这些因素可能使膨胀阀流口固定在各种可能位置,所以,也有可能造成流量过大或过小。 
2. 膨胀阀口内部泄漏,密封不严。如果发生内部泄漏,压缩机停止后在膨胀阀处仍然可以听到“嘶嘶”的流动声音,同时,从视液镜看到液体仍在流动。当然,从视液镜观察液体流动情况时,要排除较高处制冷剂回流引起的干扰和气泡。确认有内部泄漏后,可以拆下流口组件检查密封情况,如果不能解决,就需要更换整个阀体了。 
3. 感温包安装问题。安装位置和方式不对,或者和回气管接触不好,或者感温包保温不好,都有可能造成供液过多。 
4. 热力膨胀阀过热度调整不当。 
【故障之三】 
压缩机启动时,制冷剂流量较大。 
【故障现象】 
液体进入压缩机; 
没有过热度; 
吸气压力高于正常值。 
【可能原因】 
1. 机组安装不规范。由于管路流向、室内机室外机的相互位置安排不妥,造成停机时制冷剂向压缩机或蒸发器汇集,在突然开机时流量较大。 
2. 压缩机处于较低温度环境中。在压缩机较长时间停机状态下,制冷剂逐渐由温度较高处迁移到温度较低的地方,如果压缩处的温度较低,则可能汇集了很多制冷剂并与冷冻机油互溶。在压缩机开机时突然沸腾。这就是要求机组长期停机后欲开机之前,对机组通电预热的原因。 
3. 外平衡管堵塞。感测到的压力不能很快传递到阀体内,造成关闭力小,阀口开启较大。 
4. 液管上的电磁阀关闭不严。在停机时*的为膨胀阀提供制冷剂,以至在低压侧内集聚。 
【故障之四】 
制冷系统振荡,或间歇式不稳定。 
【故障现象】 
吸气压力波动; 
吸气过热度波动; 
膨胀阀时而供液不足,时而供液太多。 
【可能原因】 
1. 设计制冷系统特性不能抑制系统振荡,类似于常见的“共振”,系统不匹配。 
2. 选用的膨胀阀容量过大造成振荡。 
3. 感温包安装位置不对。如果测到的是回气管中积存的冷冻油的温度,则容易出现振荡。 
4. 蒸发器上负荷分布不均匀。如气流吹过蒸发器时不均匀,蒸发器盘管各回路内制冷剂分配不均匀等。 
5. 制冷剂中含有较多水分。可能造成膨胀阀时而冰堵,时而解冻正常工作的状态。 
三、小结 
从以上的各种故障分析可以看出,需要更换膨胀阀才能解决故障的情况并不太多,关键是通过对膨胀阀状态的分析,找出制冷系统存在的其他方面的问题。 

艾默生EMERSON斯波兰

T系列膨胀阀  

TCLE2H,TCLE3H,TCLE5H,TCLE7.5H,TCLE10H,TCLE12H  

TJLE14H,TJRE14H,TJRE18H,TER22H,TER26H  

TER35H,TER45H,TER55H,TIR55H,THR75H,THR100H  

TMR100H,THR55M,THR68M  

A系列膨胀阀  

AA1H,AA2H,AA3H,AA4H,AA5H  

AAE1H,AAE2H,AAE3H,AAE4H,AAE5H  

BAE系列膨胀阀  

BAE1.5H,BAE2H,BAE2.5H,BAE3H,BAE4H,BAE5H,BAE6H  

电子膨胀阀  

EX2-I00,EXO-00X~EXO-004,EX4-I21,EX5-U21,EX6-I21,EX7-I21  

EX5-N30接线,EX5-N60接线,EX5-L60接线  

EX7-U21,EX8-M21Emerson热力膨胀阀  

C系列热力  A系列膨胀阀  

AA1H,AA2H,AA3H,AA4H,AA5H  

AAE1H,AAE2H,AAE3H,AAE4H,AAE5H  

BAE系列膨胀阀  

BAE1.5H,BAE2H,BAE2.5H,BAE3H,BAE4H,BAE5H,BAE6H  

电子膨胀阀  

EX2-I00,EXO-00X~EXO-004,EX4-I21,EX5-U21,EX6-I21,EX7-I21  

EX5-N30接线,EX5-N60接线,EX5-L60接线  

EX7-U21,EX8-M21Emerson热力膨胀阀  

C系列热力  

膨胀阀是专为R410A空调及热泵系统应用而  

设计的热力膨胀阀。平衡阀口设计,C系列热力膨胀  

阀在不同的蒸发温度和变化的蒸发负荷下仍能保持稳定和  

的运行及控制,提升系统的SEER。  AAE1HC 062050

AAE1-1/2HC 062841

AAE2HC 049632

AAE3HC 060643

AAE4HCA 057270

AAE5HC 059683

AAE1/2SC 066085

AAE3/4SC 066086

AAE1SC 066087

AAE1-1/4SC 066081

AAE2SC 065330

AAE2-1/4SC 066084

AAE3-1/2SC 065332

AA1/4MC 062051\

AA1/4MC 065341

AAE1MC 065631

AAE1-1/2MC 064096

AAE2MC 064097

AAE3MC 064225

AAE4MC 065333

B系列热力膨胀阀

B系列是平衡阀口的热力膨胀阀。一般用于小型空调、热泵系列、热泵系统。B系列热力膨胀阀在不同的蒸发温度和变化的蒸发负荷下仍能保持稳定和较的运行及控制EMERSON膨胀阀BA/BN系列膨胀阀  

BAE1HC、BAE2HC、BAE3HC、BAE4HC、BAE5HC、BAE6HC、  

HF系列膨胀阀  

HFES6MC,HFES8H,HFES10H,HFES12H,HFES15H,HFES20H  

TFES系列膨胀阀  

TFES8H,FES10H,FES12H,FES20H  

TI系列膨胀阀  

TI-HC,TI-RC,TI-MC,TI-SC  

TIE-HC,TIE-RC,TIE-MC,TIE-SC  

TRAE系列膨胀阀  

TRAE15H,TRAE20H,TRAE30H,TRAE40H,TRAE40M,  

TRAE50M,TRAE50H,TRAE60H,TRAE70H  

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