制冷剂的节流装置中的内平衡式热力膨胀阀的工作原理

　　内平衡式热力膨胀阀与蒸发器的连接如图2-24所示，膨胀阀的感温包与蒸发器出口管的表面紧密接触，感温包内的工质(通常与制冷系统内的制冷剂相同)温度等于蒸发器出口处的制冷剂温度，包内压力为该工质的饱和压力。膨胀阀对制冷剂流量的调节是通过其膜片上的三个作用力的变化而自动进行的。

　　P为感温包内工质的气体压力，作用在膜片的上部，其方向是指向打开膨胀阀孔。

　　p°为制冷系统中蒸发器内的制冷剂蒸发压力(即制冷剂经阀孔节流后的压力)，它通过内平衡孔作用于膜片的下部，其方向是指向关闭阀孔。为弹簧的等效压缩力，通过顶计也作用于膜片下部，其方向指向关闭阀孔。

　　弹簧等效压缩力能进行调节，它的大小能保证制冷剂在蒸发器的出口处具有一定的过热温度。当膨胀阀调整结束并保持一定开度稳定工作时，作用在膜片上、下部的三个力应该平衡，即：

　　P=P°+W

　　图2-24为一只使用R22制冷剂的蒸发器和膨胀阀示图，制冷剂的蒸发温度为5℃：(P°=0.584MPa),当制冷剂在蒸发器中由A点流至B点时，液态制冷剂全部蒸发为气体，如果忽略蒸发器中阻力，制冷剂在A.B两点之间的蒸发温度保持不变，均为5℃当制冷剂蒸先由B流至C点时，由于继续吸热，蒸气温度上升，若C点温度为10℃：，则蒸发器的过热度Xt=10—5=5°C。感温包内R22工质的温度也为10℃,其饱和压力p=0.680MPa。弹簧等效压缩力W为5°C过热度的压力，即w=0.096MPa。显然，此时膨胀阀膜片上、下部压力相等，且保持一定开启度，制冷系统运行稳定。

　　当蒸发器热负荷减少时，蒸发器中的制冷剂要从A点流至B,点才全部蒸发结束。这样，蒸发器出口处制冷剂的过热温度就小于10°C，则感温包内的工质饱和压力P将下降，膨胀阀膜片：F部的作用力将大于上部作用力，阀针向关闭方向动作，蒸发压力Po^稍有降低，制冷剂流量减少，C点温度逐步升高，膨胀阀在新的平衡点工作。相反，当蒸发器热负荷增加时，蒸发器中的制冷剂在B点之前全部蒸发结束，待流到C点时，其温度将大于10°C，则感温包内的工质饱和压力上升，膨胀阀膜片上部作用力>将大于膜片下部作用力，阀针向开启方向动作，蒸发压力Po也稍有提高，制冷剂流量增加，C点温度逐步下降，膨胀阀在另一个新的平衡点工作。

　　应当指出，在膨胀_开度增加时，，由于蒸发压力稍有上升，以及膜片和弹簧系数的影响，歸胀阀在新的平衡点工作时，蒸’发器出口制冷剂.的ii热虔将稍有增加。h反,在膨胀阀开度关小时，蒸发器出口制冷剂的过热度将稍有降低。