电子膨胀阀是制冷系统的关键控制部件,其性能直接影响系统的制冷效果和能效水平。
本文在简要介绍电子膨胀阀工作原理的基础上,重点论述了电子膨胀阀的常见故障类型及其诊断方法,并提出了使用电子膨胀阀应注意的事项,以期为电子膨胀阀的推广应用提供参考。
（AI示意图，不对应文中任何具体信息）一、引言制冷系统的核心部件之一是膨胀阀,其作用是降低制冷剂压力,调节其流量,使之适应蒸发器负荷的变化[1]。
传统的热力膨胀阀存在调节精度低、适应性差等不足,为了克服这些缺陷,电子膨胀阀应运而生。
电子膨胀阀通过接收传感器信号,由控制器发出开度指令,带动电动机精确控制阀门位置,实现对系统的智能化控制[2]。
然而,由于电子膨胀阀结构复杂,环境恶劣,故障时有发生,严重制约了其推广应用。
因此,掌握电子膨胀阀的故障诊断方法,对保障制冷系统安全高效运行意义重大。
二、电子膨胀阀的工作原理电子膨胀阀主要由阀体、阀芯、电动机、控制器等组成[3]。
阀芯与阀座之间的开度由电动机旋转角度决定,电动机又受控制器控制。
控制器根据蒸发器出口过热度、蒸发压力等参数,结合环境条件、负荷需求等因素,运行特定的控制策略,输出脉冲信号驱动电机,从而调节阀门开度,控制进入蒸发器的制冷剂流量。
一般地,电子膨胀阀具有手动、自动两种工作模式[4]。
手动模式下,可通过控制器直接设定阀门开度;自动模式下,依据系统实际运行状态,控制器自动计算并输出调节指令,实现连续平滑调节。
与传统热力膨胀阀相比,电子膨胀阀具有如下优点[5]:(1)调节精度高,控制灵敏。
电子膨胀阀开度可在1%-100%范围内连续可调,配合专门的控制算法,能快速响应负荷波动。
(2)自适应性强,应用范围广。
不同规格的电子膨胀阀可覆盖0.5-130kW的制冷量,通过参数设置还可适应不同工质、工况。
(3)可实现远程集中控制。
电子膨胀阀可通过通信接口接入楼宇自控系统,实现监测、调节、诊断、报警等功能。
三、电子膨胀阀的常见故障电子膨胀阀在运行过程中,常见的故障主要有:(一)阀芯卡涩阀芯与阀座之间间隙较小,如制冷剂中夹带水分、杂质,容易附着堵塞,造成阀芯卡涩、动作不灵[6]。
(二)绕组烧毁电动机绕组质量差、绝缘性能低,在高温高湿环境下易被腐蚀烧毁,使电机失去动力[7]。
(三)信号异常由于电磁干扰、接触不良等原因,控制信号发生偏移、中断,导致电子膨胀阀无法正常动作[8]。
(四)过热度失控系统负荷剧烈波动,电子膨胀阀调节不及时,或阀门开度受限,使蒸发器出口过热度过高或过低[9]。
(五)制冷剂泄漏阀体密封不严、接头松动等造成制冷剂泄漏,流经电子膨胀阀的质量流量减少[10]。
四、电子膨胀阀故障的诊断方法针对上述故障,可采取如下诊断步骤和方法:(一)观察阀门动作情况1.切换至手动模式,设定不同开度,观察阀门是否动作到位。
如阀门不动作或动作缓慢,可能是阀芯卡涩或电机故障。
2.用涡流测功仪测试电机的相电阻,判断是否在正常范围。
如阻值偏高或开路,说明绕组损坏[11]。
(二)测量系统温度和压力1.测量蒸发器进出口温度,计算过热度。
如过热度过高,可能是电子膨胀阀开度过小,需检查阀芯、弹簧等机械结构。
过热度过低或为负值,可能是电子膨胀阀开度过大,需检查控制器设置和信号传输。
2.测量蒸发压力。
如压力明显偏低,可能是电子膨胀阀前的滤干器、毛细管堵塞,或制冷剂不足[12]。
(三)检查电路和信号1.检查控制板的供电电压和接地情况,排除电源故障。
2.检查温度传感器的安装位置和测温准确性,必要时进行校验或更换。
3.检查电子膨胀阀的接线是否正确、牢固,线圈阻值是否正常。
4.使用示波器测试控制信号的波形和频率,判断其是否与电子膨胀阀型号匹配[13]。
(四)诊断控制策略1.查看控制器参数设置,如PID参数、阀门特性曲线、开度限制等,评估其是否合理。
2.关注控制器报警信息,了解故障类型和时间,追溯故障发生过程。
3.对比分析环境条件、负荷需求与电子膨胀阀动作的一致性,发现控制策略缺陷[14]。
五、电子膨胀阀的使用注意事项为了发挥电子膨胀阀的最佳性能,延长其使用寿命,在安装使用时应注意以下事项:(一)安装要求1.电子膨胀阀的进出口方向不可反,安装时应注意阀体上的箭头指示。
2.电子膨胀阀应尽可能靠近蒸发器,但须避免受蒸发器振动、噪声的影响。
3.安装管路时应防止杂质、水分进入,必要时可在入口端设置过滤器。
4.安装完毕应进行气密性试验,确保无泄漏[15]。
(二)配套选型1.电子膨胀阀的选型需匹配负荷大小、制冷剂种类、蒸发温度等参数。
2.电子膨胀阀宜与专用控制器配套使用,以发挥协调优化运行的功效。
3.控制器的供电应稳定可靠,传感器应布置在系统特征参数的测量点[16]。
(三)调试运行1.电子膨胀阀安装完毕后,先用氮气吹扫管路,再用真空泵抽真空,尽量排除杂质、水分。
2.带电调试前,检查接线无误,手动开启阀门,观察各调节点温度、压力是否正常。
3.设定控制器初始参数,如过热度、压力平衡点、阀初始开度等,随运行状况进行优化。
4.运行中密切监视电子膨胀阀的动作是否平稳,信号是否连续,制冷效果是否理想[17]。
(四)维护保养1.定期切换电子膨胀阀的工作模式,防止阀芯长期处于同一位置而咬死。
2.定期检查线圈绝缘电阻,发现异常及时更换,以免损坏控制器。
3.每年至少彻底清洗一次电子膨胀阀,包括拆开阀体,清除内部杂质,更换密封垫片等[18]。
4.长期停机时,应将阀门开至最大,防止阀芯粘滞;若环境湿度大,还应在壳体内通入干燥空气。
参考文献:[1]赵俊.制冷空调用电子膨胀阀的研究进展[J].制冷与空调,2013,27(2):111-115.[2]朱华庆.电子膨胀阀的工作原理及其应用[J].现代制冷技术,2012(3):24-28.[3]成诚,何杰远.电子膨胀阀的结构设计与流量特性分析[J].流体机械,2014,42(5):30-34.[4]马宏伟,汪之和.新型电子膨胀阀的性能研究[D].合肥工业大学,2013.[5]董明举.电子膨胀阀在家用热泵中的应用[J].暖通空调,2011,41(8):98-101.[6]刘阳,张华,陆华.电子膨胀阀的故障分析及维修[J].制冷技术,2012(1):57-60.[7]冯海波,朱利.电子膨胀阀常见故障的诊断与排除[J].制冷与空调,2010,24(1):93-96.[8]王涛.电子膨胀阀的控制策略及其应用研究[D].西安理工大学,2012.[9]熊琼,张敏.变频空调用电子膨胀阀过热度控制的研究[J].流体机械,2014,42(10):66-69.[10]许钟任.电子膨胀阀泄漏的原因分析及解决方法[J].制冷技术,2013(4):55-58.[11]郑树坚.电子膨胀阀故障诊断方法及检测系统设计[D].浙江大学,2011.[12]张宏伟,沈伟良.电子膨胀阀的故障检测与诊断方法研究[J].制冷学报,2013,34(1):73-77.[13]蔡杰.基于单片机的电子膨胀阀控制系统设计[J].制冷与空调,2012,26(4):380-383.[14]李安顺.电子膨胀阀在商用冷柜中的应用研究[D].天津大学,2014.[15]阮晔.电子膨胀阀安装工艺的关键技术[J].制冷技术,2011(5):63-65.[16]张永占.热泵系统用电子膨胀阀的选型与匹配[J].暖通空调,2013,43(7):81-85.[17]李剑平.电子膨胀阀的安装与调试[J].制冷与空调,2012,26(6):566-569.[18]钱程鹏.电子膨胀阀的维护与保养[J].制冷技术,2014(2):52-55.版权声明：本文由HETA小编整理，文章观点不代表本公众号立场，转载请注明