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船用冷库热力膨胀阀的调节 〔内容提要〕热力膨胀阀的可靠性和精度，直接决定船用冷库系统的运行状况。此文从热力膨胀阀的工作原来出发，结合增大制冷量、节约能源和运行安全的需要，阐述定期检查热力膨胀阀的必要性，并提出调整热力膨胀阀的具体操作方法。 关键词：船舶冷藏制冷系统 热力膨胀阀 工作原理 调整和维护 1 概述 热力膨胀阀，控制制冷剂从冷凝器至蒸发器的节流降压作用，改变制冷剂的流量，调节制冷系统工况，是制冷系统中四各基本设备之一。它的可靠性和调节精度，直接决定整个系统的运行性能。 定期检查和调整热力膨胀阀，对船用冷库制冷装置的寿命，节约能源，降低运行成本，有着重要的意义。但在实际工作中，热力膨胀阀的运行情况往往被忽视，使热力膨胀阀成为制冷系统维护中的死角。 2热力膨胀阀的工作过程分析 2.1热力膨胀阀工作原理 热力膨胀阀通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度，控制进入蒸发器的制冷剂流量，以调节制冷系统工况。按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。在船舶制冷系统尤其式低温库，一般采用外平衡式热力膨胀阀。 热力膨胀阀有感温机构、执行机构、调节机构和阀体组成，结构如图1所示。 膜片 Pb P0 顶杆 阀芯 供液 Pt 膨胀阀开启度 感温包 阀体 膨胀阀 蒸发器 回气 螺杆 图1 热力膨胀阀结构图 （1）执行机构 就是热力膨胀阀的阀芯，通过阀芯开度改变制冷剂流量。 （2）感温机构 包括膜片上部空间、感温包及其导管，其中充满制冷剂。感温包设置在蒸发器出口处，感受到蒸发器出口温度，使整个感温机构处于对应的饱和压力Pb。 蒸发器出口冷剂温度，通常高于蒸发器内压力所对应的饱和温度，这个温差称为过热度（正值）。 （3）调节机构 包括自动调节――膜片（通过连杆与执行机构阀芯连接）及其上下两个腔室，和手动设定――阀芯下发的弹簧和螺杆（改变执行机构阀芯开度） 膜片的自动调节，依靠其上下两个腔室压力差：膜片上方感受感温机构内对应蒸发器出口温度饱和压力的作用Pb向下通过膜片，传给顶杆直到阀芯；膜片下方感受蒸发器内冷剂饱和压力的作用P0向上，通过膜片，传给顶杆直到阀芯。 手动设定的弹簧力Pt，可通过膨胀阀下部的螺杆调节：拧紧阀杆，Pt增加；拧松螺杆，Pt减少。 三者处于平衡时，有Pb ＝P0＋Pt 当蒸发器负荷增大时，出口过热度偏高，Pt增大，Pb ＞P0＋Pt，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开度增大冷剂流量按比例增加，反之，热力膨胀阀开启减小，冷剂流量按比例减小。 船用冷库就是这样，由热力膨胀阀通过控制过热度，实现制冷系统工况的 2.2确定正确的过热度 要保证热力膨胀阀工作在最佳匹配点，就必须保证热力膨胀阀有合适的过热度。热力膨胀阀的过热度由装配过热度与有效过热度组成。 图2是船用冷库热力膨胀阀的典型静态性能曲线，表明了膨胀阀供液能力与蒸发器出口气态制冷剂过热度的关系。 使阀门开始开启所需要的过热度称为开启过热度（A点），又叫静装配过热度。一般静装配过热度约为3oC。 从热力膨胀阀开始开启至额定开度所需要的过热度增量（即线段AB），称为热力膨胀阀的有效过热度或可变过热度。其数值的大小与弹簧的刚度及阀芯的行程有关。一般有效过热度约为2～5 oC。 通常把热力膨胀阀的静装配过热度与有效过热度之和称为工作过热度，即平时所说的过热度。 因此，我们只有保证过热度在合适的范围内，制冷系统才能达到最大（制）冷量，又不会引起湿冲程。 船用冷库过热度都要求在2～5 oC之间。如果发现过热度不在该范围内，就需要调整。 3检查调整热力膨胀阀的必要性 由于出厂前已调整好，热力膨胀阀在船用冷库投入运行初期不必调整。 但是，在冷库连续使用几年后，由于针阀的磨损、系统有杂质、阀孔部分有堵塞及弹簧弹力减弱等原因，导致热力膨胀阀开度偏离它的工作点（偏小或过大）。 （1）热力膨胀阀开度太小 供液不足，使得没有足够的氟利昂在蒸发器内蒸发。制冷剂在蒸发器前段就已经蒸发完了，其后的一段蒸发管中，没有液态制冷剂可供蒸发，只有蒸汽被过热，就造成蒸汽过热度过大。因此，相当一部分的蒸发器未能充分发挥其效能，造成制冷量不足，降低了冷库系统的制冷效果。 船用冷库的压缩机大多采用蒸发器回来的蒸汽来冷却压缩机。蒸汽过热度过大，压缩机的排气温度会增高，润滑油变稀，对压缩机冷却作用减小，润滑质量降低，压缩机的工作环境恶化，会