热力膨胀阀 (TEV) 是制冷和空调系统中的关键部件,旨在调节进入蒸发器的制冷剂流量。 TEV 确保蒸发器有适量的制冷剂以实现高效的热交换,同时防止液态制冷剂返回压缩机。 过热度设置是确保 TEV 有效运行的重要参数。

过热是指气体从液相完全转变为气相后的额外温度升高。 在 TEV 的背景下,过热是蒸发器出口处的制冷剂气体与其饱和温度之间的温差,饱和温度是制冷剂在给定压力下在液相和气相之间转变的温度。 过热设置是 TEV 为获得最佳系统性能而应保持的所需过热水平。


TEV 使用温度敏感元件感测系统中的过热度,通常填充有制冷剂或其他温度敏感物质。 该元件连接到蒸发器出口的吸入管线上。 随着制冷剂气体温度的变化,传感元件内的压力也会发生变化,从而导致 TEV 相应地调节制冷剂流量。
过热
蒸发器过热度是制冷剂在蒸发器出口处的温度与同一位置的蒸发温度(饱和温度)的差值。 蒸发器过热度的计算公式为:
过热 = T_refrigerant_exit – T_saturation
哪里:
- 过热度是蒸发器过热度,通常以华氏度 (°F) 或摄氏度 (°C) 为单位测量。
- T_refrigerant_exit 是制冷剂在蒸发器或吸入管路出口处的实际温度,单位为°F 或°C。
- T_saturation 是制冷剂在蒸发器中给定压力下的饱和温度,单位为°F 或°C。
适当的过热度设置取决于几个因素,包括所用制冷剂的类型、所需的蒸发器温度和应用(例如,空调、制冷或热泵)。 通常,空调系统的过热度设置范围为 8 至 15 华氏度(4.4 至 8.3 摄氏度),而制冷系统的过热度设置范围可能略高。 适当的过热度可确保蒸发器高效运行,最大化传热,并防止液态制冷剂进入压缩机,否则可能会导致压缩机损坏或系统性能下降。
高过热度和低过热度都会对系统性能和压缩机寿命产生负面影响。 高过热度可能是由于通过 TEV 的制冷剂流量不足,导致制冷剂吸收比蒸发器所需更多的热量。 这种情况可能导致冷却能力降低、能耗增加和排气温度升高,从而可能缩短压缩机的使用寿命。 另一方面,低过热度可能表明流过 TEV 的制冷剂过多,这会导致液态制冷剂进入压缩机。 这种称为“液体回流”的现象会损坏压缩机的阀门和轴承,最终导致压缩机故障。 此外,低过热度由于没有充分利用可用的传热表面而降低了蒸发器的效率。 因此,必须监测和调整制冷和空调系统的过热度设置,以保持最佳性能并防止对设备造成潜在损坏。
过热度的测量和设置
要测量和设置制冷或空调系统中的过热度,技术人员需要以下工具:

- 压力表或歧管压力表组:压力表或歧管压力表组用于测量蒸发器出口或吸入管路处的制冷剂压力。 歧管仪表组通常包括用于高压和低压的单独仪表,以及连接到系统服务端口的软管。
照片显示了一个示例,其中低压表连接到蒸发器出口处的 Schrader 阀,温度探头正在测量该点附近的温度。

- 温度探头或温度计:需要温度探头或温度计来测量蒸发器出口或吸入管路处的实际制冷剂温度。 可以使用各种类型的温度探头,例如钳式探头、热电偶和红外线温度计。 选择适合特定应用的准确可靠的温度测量设备。

- 压力-温度 (PT) 图表或制冷剂计算尺:压力-温度图表或制冷剂计算尺可帮助技术人员将测得的制冷剂压力转换为相应的饱和温度。 这些工具特定于系统中使用的制冷剂,可以印刷图表、移动应用程序或在线资源的形式找到。

- TEV 调整工具或扳手:需要调整工具或扳手来更改 TEV 过热设置。 所需的具体工具取决于 TEV 的设计和制造商。 一些 TEV 使用六角扳手(内六角扳手),而其他 TEV 可能需要小型活动扳手或制造商提供的专用工具。
- 防护用具:在使用制冷和空调系统时,安全眼镜和手套是必不可少的,以防止高压、低温或接触制冷剂造成的潜在伤害。
- 笔和纸或数字笔记设备:笔和纸或数字笔记设备可帮助技术人员记录测量值和计算结果,从而促进准确的过热度调整。
设置过热度的程序:
系统必须运行并充满电才能准确测量和调整过热度。 按照以下步骤测量和设置过热度:

- 打开系统并使其稳定:制冷或空调系统必须运行足够长的时间,以确保其达到稳定的运行状态。 这通常需要大约 15-30 分钟。
- 安装压力表或歧管压力表组:将压力表或歧管压力表组的低压侧连接到蒸发器出口附近吸入管路上的维修端口。 确保连接牢固牢固。
- 测量吸入压力:从压力表或歧管压力表组读取制冷剂压力。 记录这个值。
- 将压力转换为饱和温度:使用系统中使用的制冷剂特定的压力-温度 (PT) 图表或制冷剂计算尺,找到测量压力对应的饱和温度。 记录这个值。
- 连接温度探头或温度计:将温度探头或温度计放在蒸发器出口附近的吸入管线上,或放在进行压力测量的同一位置。 确保温度探头和吸气管正确接触以获得准确的读数。
- 测量制冷剂温度:从温度探头或温度计读取实际制冷剂温度。 记录这个值。
- 计算过热度:从实际制冷剂温度(T_refrigerant_exit)中减去饱和温度(T_saturation)来确定过热度:Superheat = T_refrigerant_exit – T_saturation
- 将测得的过热度与所需的过热度设置进行比较:如果测得的过热度在特定应用所需的范围内,则无需调整。 如果过热度太高或太低,则进行下一步。
- 调整 TEV 过热设置:找到 TEV 调节杆,它通常被保护帽盖住。 如有必要,取下盖子。 使用适当的调节工具或扳手,转动调节杆以更改过热设置。 通常,顺时针转动阀杆会增加过热度,而逆时针转动阀杆会降低过热度。 在重新检查过热度之前,进行小幅调整并让系统稳定下来。
- 重新检查过热度:进行调整并使系统稳定后,重复步骤 2-7 以测量新的过热度。 继续调整 TEV,直到达到所需的过热度设置。
- 确保并完成:一旦达到所需的过热度设置,更换 TEV 调节杆上的保护帽并断开压力表、温度探头和过程中使用的任何其他工具。 确保所有连接和配件都紧固牢固。
过热记录表
过热日志表是技术人员记录过热测量和随时间调整的有用工具。 这样可以轻松监控制冷或空调系统的性能,并有助于识别趋势或潜在问题。 示例过热日志表可能如下所示:
日期 | 时间 | 吸入压力 (PSI) | 饱和温度 (°F) | 制冷剂温度 (°F) | 过热度 (°F) | 作出调整 | 技术员 |
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2023-04-11 | 10:00 | 70 | 40 | 50 | 10 | 无 | 李四 |
2023-04-18 | 14:00 | 68 | 38 | 47 | 9 | 无 | 简·史密斯 |
2023-04-25 | 09:00 | 72 | 42 | 58 | 16 | -2° | 李四 |
表列说明:
- 日期:进行过热度测量的日期。
- 时间:进行过热测量的时间。
- 吸入压力 (PSI):蒸发器出口或吸入管路处测得的制冷剂压力,通常以磅/平方英寸 (PSI) 为单位记录。
- 饱和温度 (°F):制冷剂在测量压力下的饱和温度,使用压力-温度 (PT) 图表或制冷剂计算尺确定。
- 制冷剂温度 (°F):在蒸发器出口或吸气管路测得的实际制冷剂温度。
- 过热度 (°F):制冷剂温度减去饱和温度后的计算过热值。
- 作出调整:对 TEV 过热设置所做的调整(如果有)。 此列记录过热设置的变化,例如“+1°”表示增加 1°F 或“-2°”表示减少 2°F。
- 技术员:执行过热度测量和调整的技术人员姓名。
总之,了解并保持恒温膨胀阀 (TEV) 的适当过热度设置对于制冷和空调系统的高效运行和使用寿命至关重要。 通过遵循测量和调整过热度的推荐程序,技术人员可以优化系统性能并防止潜在的设备损坏。 定期监测和记录过热值可确保采取主动的系统维护方法,并可以识别可能需要进一步关注的趋势或问题。