電子膨脹閥設計與選型指導書

1、 電子膨脹閥設計指導書 編制： 審核： 會簽： 審定： 批準： 目 錄 一、總述第3頁1、用途 第3頁2、參考資料及參考標準 第3頁二、設計步驟第3頁1、基本原理及性能指標 第3頁2、產(chǎn)品選型 第4頁3、電子膨脹閥設計、安裝注意事項 第13頁三、設計雷區(qū)及規(guī)避措施第16頁附：電子膨脹閥的故障分析第17頁一、 總述1、用途這份電子膨脹閥設計指導書，涉及到所有電子膨脹閥的分類、電子膨脹閥的選型、使用設計標準、使用安裝工藝及檢驗標準，在使用過程中出現(xiàn)的問題，可以保證今后在電子膨脹閥的設計過程中起到指導作用，保證系統(tǒng)的可靠性。2、參考資料及標準2.1參考資料（1）、目前電子膨脹閥供應商提供的相關(guān)技術(shù)資

2、料；（2）、與電子膨脹閥供應商進行的技術(shù)交流資料；（3）、多年的電子膨脹閥使用過程中積累的經(jīng)驗及問題剖析；2.2參考標準企業(yè)標準：電子膨脹閥行業(yè)標準：JB/T10386-2002 家用和類似用途空調(diào)電子膨脹閥JB/T10212-2000制冷空調(diào)用直動式電子膨脹閥性能標準：GB/T 18837-2002 多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機組GB 4706.11998 家用和類似用途電器的安全 第一部通用要求GB 4706.322004 家用和類似用途電器的安全 熱泵、空調(diào)器和除濕機的特殊要求 二、 設計步驟1、 電子膨脹閥基本原理及性能指標1.1電子膨脹閥基本原理（圖示） 電子膨脹閥根據(jù)電機的驅(qū)動方式分為減速

3、型電子膨脹閥和直動型電子膨脹閥兩大類。減速型電子膨脹閥，電子膨脹閥線圈和閥體為一體，當脈沖電機通過減速齒輪組傳遞動力，與波紋管一起對閥針升程進行調(diào)節(jié)。由于齒輪的減速作用，大大增加了輸出轉(zhuǎn)矩，使得較小的電磁力獲得足夠大的輸出力矩。它的全開脈沖數(shù)為2000脈沖，調(diào)節(jié)極為精確。直動型電子膨脹閥，電子膨脹閥線圈和閥體分離，當控制電路的脈沖電壓按一定的邏輯順序輸入到電子膨脹閥電機各相線圈上時，電機轉(zhuǎn)子受磁力矩作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過減速齒輪組傳遞動力，并通過傳遞機構(gòu)，帶動閥針作直線移動，改變閥口開啟大小，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)工質(zhì)流量，使制冷系統(tǒng)保持最佳狀態(tài)。它的全開脈沖數(shù)為500脈沖，調(diào)節(jié)精確。直動型電子膨脹

4、閥由PM型步進電機線圈1和帶有磁性轉(zhuǎn)子2的閥體部件3組成，轉(zhuǎn)子部件4封閉在閥體外罩5內(nèi)。電子控制器控制步進電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),通過螺紋的傳動,帶動閥針6作軸向移動,從而調(diào)節(jié)閥口的通流面積,調(diào)節(jié)制冷劑的流量。1.2電子膨脹閥性能指標氣密性4.2MPa適用冷媒R22、R407C、R410A開閥脈沖32±20適用環(huán)境溫度-3060，濕度在95以下適用液體冷媒溫度-3070使用壓力04.15 Mpa閥體使用方向±90度以內(nèi)，建議保持閥體垂直向上空氣流量流量曲線的形狀和數(shù)值，具體按雙方的協(xié)議規(guī)定閥口泄漏閥口徑2.4mm為600mL/min以下；閥口徑2.4mm為1000 mL/min以下

5、最大動作壓力差3.43MPa；反向開閥壓力差1.47 MPa；絕緣電阻100M以上電氣強度能承受AC600V ，1s或AC500V，1min的電氣強度試驗，無擊穿和閃絡現(xiàn)象；驅(qū)動電壓DC12V±10%勵磁速度3090PPS2、 產(chǎn)品選型2.1 規(guī)格選型 直動型電子膨脹閥（一般規(guī)格）型號（口徑）0.1MPa空氣流量（實際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（L/min）脈沖頻率（實際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（PPS）公稱容量（需要實際匹配實驗驗證）（KW）250脈沖500脈沖DPF1.312±515 30901.22.4DPF1.623±53030902.03.6DPF1.82

6、5±535 30902.55.0DPF2.237±106030905.07.1DPF2.450±1080 30907.112.5DPF2.669±138930908.013.5DPF2.879±1510030909.015.0DPF3.083±10112309012.516.8DPF3.2115±10150309016.821.6 減速型電子膨脹閥（R22系列）型號0.98MPa空氣流量（實際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（L/min）公稱容量（需要實際匹配實驗驗證）R22（KW）720脈沖1000脈沖1440脈沖2000脈沖ED

7、M-0.5YH22±232±31.76EDM-1.0YH48±586±93.52EDM-1.5YH71±7132±135.28EDM-2.0YH95±10181±187.03EDM-2.5YH85±9147±158.79EDM-3.0YH101±10182±1810.6EDM-4.0YH136±14245±2514.1EDM-5.0YH169±17312±3117.6EDM-6.0YH200±20360±3621.1

8、EDM-8.0YH280±28519±5228.1EDM-A0YH335±34633±6335.2 減速型電子膨脹閥（R410A系列）型號0.5MPa空氣流量（實際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（L/min）1400脈沖理論容量R410A（KW）公稱容量（需要實際匹配實驗驗證）R22（KW）700脈沖1400脈沖EDM-0.5YG15±229±31.901.76EDM-1.0YG33±365±74.403.52EDM-1.5YG50±5102±106.915.28EDM-2.0YG67±71

9、37±149.427.03EDM-4.0YG93±9190±1913.28.79EDM-5.0YG114±11234±2316.310.6EDM-6.0YG142±14293±2920.714.1EDM-8.0YG184±18380±3827.217.6EDM-A0YG226±23467±4733.721.12.2 產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)及材料選擇要求2.2.1電子膨脹閥線圈2.2.2電子膨脹閥閥體2.3 電子膨脹閥在系統(tǒng)中使用電子膨脹閥主要應用于變頻空調(diào)系統(tǒng)中，實現(xiàn)制冷劑流量的自動調(diào)節(jié)，最終使

10、空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)負荷的變化達到最佳制冷、制熱量，最精確的溫度及節(jié)能效果。目前電子膨脹閥被廣泛應用在在變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)當中，調(diào)節(jié)制冷劑的流量或降低壓縮機的排氣溫度等。 應用于一拖多系統(tǒng)室內(nèi)機進液管組上，在制冷運行過程中調(diào)節(jié)冷媒流量，起到節(jié)流降壓的作用；在制熱運行過程中調(diào)節(jié)冷媒流量，保證制熱效果一致性； 應用于一拖多系統(tǒng)室外機高壓液管組上，在制熱運行過程中調(diào)節(jié)冷媒流量，起到節(jié)流降壓的作用； 應用于室外機高壓液管和壓縮機吸氣側(cè)間，在系統(tǒng)運行過程中調(diào)節(jié)冷媒流量，降低壓縮機的排氣溫度；或應用在回熱器管路中調(diào)節(jié)冷媒流量，降低冷凝壓力提高系統(tǒng)效率；2.3.1安裝位置要求閥體垂直，線圈朝上，前后左右±

11、90°內(nèi)2.3.2電子膨脹閥配管設計要求 在電子膨脹閥前后應使用100目以上的篩網(wǎng)； 在管路設計時注意冷媒流動的方向（反向壓力差過大時會將閥體頂開，造成閥體泄露或產(chǎn)生異常聲音），冷媒從高壓流向低壓為正向設計； 一般電子膨脹閥的線圈部件應正立向上，垂直于管道，前后左右±90°內(nèi)； 電子膨脹閥管組設計要注意系統(tǒng)的匹配，特別是室內(nèi)機匹配不合適會產(chǎn)生節(jié)流聲； 電子膨脹閥安裝處應有一定的預留空間，特別是對于商用機機組暗藏，要便于維修； 應用于室內(nèi)機的電子膨脹閥，管組設計要注意管組和閥體會產(chǎn)生冷凝水，要注意安裝的位置是否在接水盤內(nèi)、是否進行保溫處理；2.3.3電子膨脹閥控制基

12、本思路或原理 應用于一拖多系統(tǒng)室內(nèi)機的電子膨脹閥控制原理制冷運行過程中，通過室內(nèi)機盤管傳感器TC1與TC2的溫度差進行過熱度的調(diào)整。根據(jù)系統(tǒng)匹配結(jié)果和規(guī)格書合理設定電子膨脹閥調(diào)整過程中的最小脈沖、基準脈沖和最大脈沖。通過過熱度的修正，進行電子膨脹閥開度的調(diào)整，在電子膨脹閥調(diào)整過程中可以根據(jù)室外機的排氣溫度、系統(tǒng)壓力等進行過熱度的修正。制熱運行過程中，通過室內(nèi)機盤管溫度TC2進行制熱效果一致性的調(diào)整。根據(jù)所有室內(nèi)機的液管平均溫度或系統(tǒng)的高壓壓力進行電子膨脹閥開度的調(diào)整，并合理設定電子膨脹閥調(diào)整過程中的最小脈沖、基準脈沖和最大脈沖。 應用于室外機進行系統(tǒng)流量控制的電子膨脹閥的控制原理制冷運行過程中

13、，電子膨脹閥全開不進行調(diào)節(jié)。制熱運行過程中，電子膨脹閥根據(jù)吸氣過熱度進行冷媒流量的控制。吸氣過熱度為吸氣溫度TS與低壓壓力PS對于的飽和溫度的差（對于沒有低壓壓力傳感器的系統(tǒng)，可以通過系統(tǒng)驗證，找到一個可以體現(xiàn)低壓壓力的溫度點進行代替），通過電子膨脹閥開度的調(diào)整，保證吸氣過熱度在預定的范圍之內(nèi)。具體過熱度的修正或設定，需要在實際系統(tǒng)的調(diào)試過程中，根據(jù)系統(tǒng)的壓力、溫度等參數(shù)具體確定。3、 電子膨脹閥設計、安裝注意事項3.1電子膨脹閥設計注意事項3.1.1電子膨脹閥基本控制點 電子膨脹閥的復位控制： 切斷電源時：通電后，施加700脈沖（500脈沖直動型）或4000脈沖（2000脈沖減速型）以上來進

14、行閉閥動作；在正常控制時：現(xiàn)有開度8脈沖的閉閥動作；在長時間的調(diào)節(jié)過程中，為防止電子膨脹閥失步，應在連續(xù)調(diào)節(jié)24小時以上進行電子膨脹閥的復位動作；在正常使用過程中，開閥脈沖數(shù)在500脈沖以下。如果發(fā)生了500脈沖以上的動作，請先停止運轉(zhuǎn)，再進行700脈沖以上的閉閥動作，然后調(diào)整好0脈沖起點。0脈沖起點調(diào)整：將閥全閉并調(diào)整起點至1相勵磁。 控制過程中，請不要碰到全閉止動器。另外，起點調(diào)整時，請把加于全閉止動器的脈沖數(shù)控制在最小范圍內(nèi)； 停止驅(qū)動：在停止的勵磁相上再施加勵磁0.5sec以上后,停止驅(qū)動； 開始驅(qū)動：施加0.5sec以上的勵磁于前回停止運轉(zhuǎn)的勵磁相上后,使其開始運轉(zhuǎn)； 倒轉(zhuǎn)驅(qū)動方向：

15、在倒轉(zhuǎn)前的勵磁相上再施加0.5sec以上的勵磁，然后進行倒轉(zhuǎn)驅(qū)動； 6根引線中有2根為公共引線，該公共引線接電源正極； 電子膨脹閥開度保持過程中無需保持通電；3.1.2電子膨脹閥驅(qū)動電路設計 控制器的輸出電壓必須與線圈的指定電壓一致，如果施加電壓與指定電壓不符，會引起線圈燒毀（冒煙、著火）、動作不良等現(xiàn)象； 在硬件電路設計過程中要保證電子膨脹閥的驅(qū)動電壓必須在DC12V±10%范圍內(nèi)，特別是對于多個電子膨脹閥同時動作時要防止電壓下降到標準電壓以下，波形在閥驅(qū)動狀態(tài)下用示波器進行檢查確認；3.2電子膨脹閥安裝注意事項 需要制作專門的焊接工裝，保證在焊接過程中閥體打開充氮，并進行冷卻保護

16、使閥體溫度不超過120；方法一：將電子膨脹閥閥體整個浸到水中，將電子膨脹閥的進出管與其連接管進行焊接，焊接時必須進行充氮保護。必須注意，為了防止充入的氮氣被加熱成高溫氣體從閥芯經(jīng)過損壞電子膨脹閥，焊接時必須從膨脹閥的進出口分別充氮氣進行保護。方法二：在焊接電子膨脹閥管組時，用噴水頭對電子膨脹閥閥體進行連續(xù)的噴水，水流量的大小必須保障流經(jīng)膨脹閥閥體的整個表面。和前面所述的一樣，焊接時也必須進行充氮保護。必須注意，為了防止充入的氮氣被加熱成高溫氣體從閥芯經(jīng)過損壞電子膨脹閥，焊接時必須從膨脹閥的進出口分別充氮氣進行保護。以上焊接方法中，焊接左端接管時，如圖示意位置“充入氮氣保護A”充入氮氣，防止焊接

17、時對部件造成氧化，同時也保證了加熱的高溫氮氣不從閥芯通過；同樣焊接右端接管時，如圖示意位置“充入氮氣保護B”充入氮氣保證被加熱的高溫氮氣不從閥芯通過。 在閥體的安裝過程中，閥體必須輕拿輕放，防止將閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞； 線圈必須安裝到位，安裝到指定的定位處；3.3電子膨脹閥檢驗注意事項 電子膨脹閥在焊接完成后，對管組要進行泄漏量的檢測（電子膨脹閥先700脈沖閉閥，進口端通1.0MPa空氣，出口端通大氣，在出口端測定閥關(guān)閉狀態(tài)下的閥口泄漏量不大于標準要求）； 進行開閥脈沖的檢測（電子膨脹閥先700脈沖閉閥，進口端通1.0MPa空氣，在出口端測定流量突然增大時的開閥脈沖數(shù)在標準要求以內(nèi)）； 進行標準流

18、量的檢測（電子膨脹閥先700脈沖閉閥，進口端通0.1MPa空氣，在規(guī)定的脈沖數(shù)下測定空氣流量在標準要求以內(nèi)）； 在整機測試時對電子膨脹閥的開關(guān)進行檢測，確定電腦板的輸出正常；三、 電子膨脹閥設計雷區(qū)及規(guī)避措施序號類別雷區(qū)解決措施問題警示1設計節(jié)流聲調(diào)整系統(tǒng)管路設計或改進閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)電子膨脹閥在調(diào)節(jié)過程中產(chǎn)生較大的節(jié)流聲，必須通過系統(tǒng)進行避免2設計使用方向錯重新設計管路，更改電子膨脹閥流向電子膨脹閥雖可以雙向使用，但反向壓差過大可以將閥針頂開，在使用過程中制冷流向應為正向3設計閥針口徑選錯更換合適口徑的電子膨脹閥不同口徑的電子膨脹閥使用不同容量的機組，容量不合適會造成閥體調(diào)節(jié)不精確等4設計流量特

19、性選錯更換合適流量特性的電子膨脹閥流量特性和開度控制密不可分，不合適的流量特性會導致流量不穩(wěn)定，調(diào)節(jié)不精確5設計易臟堵電子膨脹閥前后增加過濾器系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)進入電子膨脹閥內(nèi)會造成閥體不動作或關(guān)不死等問題6設計不便于維修更換重新設計管路，使閥體便于售后維修更換產(chǎn)品設計要考慮售后維修，閥體在機組內(nèi)部，機器在天花板內(nèi)無法操作7設計不便于安裝電子膨脹閥內(nèi)置，方便實際安裝外置電子膨脹閥，使安裝成本上升，難度加大8設計漏水閥體及節(jié)流后的管組必須進行保溫處理閥體或閥后的管組會產(chǎn)生冷凝水，若沒有保溫措施或在接水盤內(nèi)9控制最小開度設定不正確根據(jù)閥體開閥脈沖、流量特性及系統(tǒng)匹配情況合理選擇最小開度電子膨脹閥最小調(diào)閥開度不合適，導致閥體在調(diào)節(jié)過程中關(guān)死出現(xiàn)室內(nèi)機不制冷或室外機報排氣過熱等問題10控制開度調(diào)節(jié)不合理根據(jù)系統(tǒng)匹配情況，更改電子膨脹閥的控制，避免調(diào)節(jié)失效根據(jù)過熱度調(diào)節(jié)不合理，造成冷媒流量與系統(tǒng)不匹配，出現(xiàn)制冷、熱效果差11控制調(diào)節(jié)失步在電子膨脹閥的調(diào)節(jié)過程中，每隔一段時間進行復位確認基點由于長期