热力膨胀阀是制冷系统中的关键部件，主要用于调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂处于合适的过热度状态，从而提升制冷系统的效率和稳定性。

一、开合原理

热力膨胀阀的开合取决于三个基本压力：

F1（温包压力）：作用于膜片上表面，位于阀门开启方向。温包安装在吸气管路上，当吸气管路温度变化时，温包内介质状态改变，压力随之变化。当温包压力大于蒸发压力与弹簧力之和时，膜片向上移动，推动阀门使其有开启趋势。

F2（蒸发压力）：作用于阀门关闭方向。蒸发压力是蒸发器内制冷剂蒸发时的压力，它会阻碍阀门的开启。

F3（弹簧压力）：同样作用于膜片底面，位于阀门关闭方向。弹簧用于设置过热度，通过调节弹簧的预紧力可以改变阀门的开启程度。


当调节热力膨胀阀时，膜片一侧的温包压力和作用在另一侧的蒸发压力与弹簧力之和相平衡，从而实现阀门的开合控制。

二、过热度

定义：过热度是指蒸发器出口处制冷剂蒸汽的实际温度与对应压力下的饱和温度之差，在吸入管上安装温包的位置测量得到。测量单位：开尔文（K）。

作用：过热度用作通过膨胀阀来调节液体充注的信号。例如，当过热度过高时，说明蒸发器内制冷剂不足，蒸发器有效利用面积减小，制冷量降低，此时膨胀阀会自动增大开度，增加制冷剂的流量；反之，当过热度过低时，压缩机可能吸入湿蒸汽，造成液击，膨胀阀会减小开度，减少制冷剂的流量。

三、过冷度

定义：过冷度是指冷凝器出口处制冷剂液体的实际温度与对应压力下的饱和温度之差。测量单位：开尔文（K）。

作用：制冷剂的过冷度对于防止膨胀阀前面的制冷剂中出现蒸汽气泡非常必要。制冷剂中的蒸汽气泡会降低膨胀阀的容量，从而减少对蒸发器的液体供应。过冷度可通过在冷凝器出口设置过冷器或利用冷凝器内的自然过冷来实现，在大多数情况下，4 - 5K的过冷度已经足够。


四、热力膨胀阀MOP

定义：MOP是为了限制压缩机的吸气压力不要超过某一值，在热力膨胀阀上所做的一种专门的设计。MOP设定点根据压缩机的额定吸气压力、系统的安全运行要求等因素来确定。

工作原理

不带有MOP功能的热力膨胀阀：感温包内充注的介质大部分以液体的型式存在，当感温包接触到压缩机吸气管路，受热或者变冷的时候，内部的介质液体会蒸发成为气体或者气体冷凝成为液体，从而引起压力变化，通过毛细管作用在膜片上，引起阀口开度的变化，调节冷媒的流量，最终控制过热度。

带有MOP功能的热力膨胀阀：感温包内充注微量的液体，大部分介质是气体状态。当压缩机工作在冷媒流量很大，吸气压力很高的工况下的时候，压缩机吸气管路温度很高，

达到某一设定点时，可以将热力膨胀阀感温包内的液体全部蒸发成为气体，当温度继续升高时，感温包内单一状态的气体压力变化非常不明显，几乎不变，这样可以影响阀的开度不继续增加，从而限制压缩机的吸气压力不继续升高。所提到的MOP设定点就是指应用的系统所能接受的最大吸气压力。例如在高温工况下，MOP功能可防止压缩机吸气压力过高，保护压缩机和制冷系统。

五、膨胀阀安装

安装位置：膨胀阀必须安装在位于蒸发器之前的液体管路，其温包应固定在尽可能靠近蒸发器的吸气管路上。如果存在外部压力平衡，平衡管必须在出温包后立即连到吸气管路。安装膨胀阀时，进出口方向不能接反，且应避免剧烈振动和碰撞。

温包最好安装在水平吸气管上，方位应是时钟1 - 4点之间所对应的位置，位置取决于管路的外径。[本文来源公众号:制冷百科]这是因为该方位能更好地反映吸气管内制冷剂的真实温度，避免因管路底部积液或顶部温度异常而影响测量准确性。

六、膨胀阀调整

出厂设置：膨胀阀的出厂设置可以满足大多数应用的要求，出厂静止过热度一般设定为4℃。

调整方法：顺时针旋转调节杆（关小），阀的静止过热度增加；逆时针旋转调节杆（开大），阀的静止过热度减小。一般地说，调节杆转动一圈，静止过热度变化1 - 2℃。

如果蒸发器中的过热度过高，原因可能是液体制冷剂供应不足，可逐步逆时针旋转膨胀阀的设置杆，每次调整后应等待一段时间让系统稳定，观察过热度变化情况，直至观察到波动，以降低过热度。调整时应缓慢旋转调节杆，避免过度调整导致系统不稳定。判断蒸发器中的过热度是否合适，可通过观察蒸发器出口的制冷剂状态、测量蒸发器进出口的温度和压力等方法。