電子膨脹閥選型設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、 表號(hào)：LJIII0200357 生效期：2011-1-28文件名稱：電子膨脹閥設(shè)計(jì)選型指導(dǎo)書文件編號(hào)：SJZD20110019 山東朗進(jìn)科技股份有限公司2022年3月目 錄 一、適用范圍2二、規(guī)范性引用文件22.1 參考資料22.2 參考標(biāo)準(zhǔn)2三、術(shù)語(yǔ)2四、原理介紹34.1定義、功能34.2 電子膨脹閥基本原理（圖示）3五、設(shè)計(jì)選型步驟45.1 設(shè)計(jì)原則45.2 確定電子膨脹閥的驅(qū)動(dòng)方式55.3 確定電子膨脹閥的口徑75.4 根據(jù)系統(tǒng)的匹配需要選擇合適的流量特性7六、電子膨脹閥設(shè)計(jì)、安裝注意事項(xiàng)86.1 電子膨脹閥設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)86.2 電子膨脹閥安裝注意事項(xiàng)10七、電子膨脹閥常見(jiàn)故障分析11

2、7.1 電子膨脹閥打不開、關(guān)不死117.2 電子膨脹閥產(chǎn)生異常音的事例12電子膨脹閥設(shè)計(jì)選型指導(dǎo)書一、適用范圍1. 本設(shè)計(jì)選型指導(dǎo)書，適用于軌道空調(diào)類用電子膨脹閥的選型。2. 本設(shè)計(jì)選型指導(dǎo)書涉及到電子膨脹閥的分類、電子膨脹閥的選型、使用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、安裝生產(chǎn)工藝及前期在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。3. 其他類空調(diào)可參照使用。二、規(guī)范性引用文件2.1 參考資料2.1.1 目前電子膨脹閥供應(yīng)商日本不二工機(jī)、佛山華鷺、三花股份等提供的相關(guān)技術(shù)資料；2.1.2 朗進(jìn)與電子膨脹閥供應(yīng)商進(jìn)行的技術(shù)交流資料及在多年的電子膨脹閥使用過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)及問(wèn)題剖析；2.2 參考標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10386-2002家用和

3、類似用途空調(diào)電子膨脹閥JB/T10212-2000制冷空調(diào)用直動(dòng)式電子膨脹閥企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/LJ 001-2009家用和類似用途電子膨脹閥性能標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005家用和類似用途電器的安全 第一部通用要求GB 4706.32-2004家用和類似用途電器的安全 熱泵、空調(diào)器和除濕機(jī)的特殊要求三、術(shù)語(yǔ) 3.1 泄漏量在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)介質(zhì)通過(guò)膨脹閥關(guān)閉位置時(shí)的流量。3.2 開閥脈沖在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，從膨脹閥全閉位置逐步加大脈沖數(shù)，試驗(yàn)介質(zhì)通過(guò)膨脹閥的流量突然變大時(shí)的脈 沖數(shù)。3.3 全開脈沖數(shù)膨脹閥從全閉到全開，所需輸入電機(jī)線圈脈沖電流的脈沖數(shù)，稱全開脈沖數(shù)。3.4 最高工作壓力膨脹

4、閥正常使用時(shí)允許的最高工作壓力。3.5 最大開閥壓差膨脹閥可靠開啟時(shí)，膨脹閥進(jìn)出口間的最大壓力差。四、原理介紹4.1定義、功能電子膨脹閥是一種節(jié)流元器件，可以按預(yù)設(shè)的程序控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，由電機(jī)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動(dòng)閥針，改變閥口的流通面積，從而實(shí)現(xiàn)制冷劑流量控制的執(zhí)行器件。電子膨脹閥是由電子電路進(jìn)行控制的膨脹閥，它是變頻制冷空調(diào)設(shè)備中的關(guān)鍵部件。電子膨脹閥有其他膨脹閥無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它的流量控制范圍大，動(dòng)作迅速，調(diào)節(jié)精細(xì)，動(dòng)作穩(wěn)定，可以使制冷劑往、返兩個(gè)方向流動(dòng)。在變頻式制冷空調(diào)設(shè)備中，壓縮機(jī)由變頻電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)室內(nèi)制冷量的需要而連續(xù)變化，最終壓縮機(jī)的制冷量達(dá)到連續(xù)變化的自動(dòng)控制，

5、為配合制冷量的連續(xù)變化，采用電子膨脹閥與變頻式壓縮機(jī)匹配使用。由于電子膨脹閥能夠根據(jù)微電腦的指令，迅速調(diào)節(jié)閥的開啟度，快速控制制冷劑的流量，可減小房間室內(nèi)的溫差，因而能夠增強(qiáng)空調(diào)的舒適程度，又可最大限度的節(jié)能。4.2 電子膨脹閥基本原理（圖示） 電子膨脹閥根據(jù)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式分為減速型電子膨脹閥和直動(dòng)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(dāng)脈沖電機(jī)通過(guò)減速齒輪組傳遞動(dòng)力，與波紋管一起對(duì)閥針升程進(jìn)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(dòng)型電子膨脹閥，電子膨脹閥線圈和閥體分離，當(dāng)

6、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(jī)各相線圈上時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子受磁力矩作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)減速齒輪組傳遞動(dòng)力，并通過(guò)傳遞機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)閥針作直線移動(dòng)，改變閥口開啟大小，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)型電子膨脹閥由PM型步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),通過(guò)螺紋的傳動(dòng),帶動(dòng)閥針6作軸向移動(dòng),從而調(diào)節(jié)閥口的通流面積,調(diào)節(jié)制冷劑的流量。直動(dòng)型電子膨脹閥 五、設(shè)計(jì)選型步驟5.1設(shè)計(jì)原則可靠性原則：電子膨脹閥為易損件,對(duì)產(chǎn)品本身和使用的可靠性要求很高,在

7、開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)盡量使用我公司已成熟使用過(guò)的產(chǎn)品,如果需要更多規(guī)格,請(qǐng)選擇公司認(rèn)定的廠家。5.1.2 通用型原則：電子膨脹閥主要為選型設(shè)計(jì)，在首次選用時(shí)需要考慮行業(yè)通用性原則，盡量在廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)中選用。5.2確定電子膨脹閥的驅(qū)動(dòng)方式5.2.1從控制的精確度角度出發(fā)，減速型電子膨脹閥全開脈沖數(shù)有 2000pls 和 1400 pls 兩種，調(diào)節(jié)極為精確，而直動(dòng)型電子膨脹閥一般最大開度為 500 pls，調(diào)節(jié)不如減速型精確，但一般可以滿足我們系統(tǒng)的需要。5.2.2 從成本上考慮，目前相同冷量的電子膨脹閥直動(dòng)型價(jià)格比減速型價(jià)格相對(duì)較低。5.2.3 從冷量上考慮，減速型電子膨脹閥公稱容量相比更大些，

8、但可以考慮多個(gè)減速型電子膨脹閥并聯(lián)的方式。根據(jù)以上建議優(yōu)先選擇直動(dòng)型電子膨脹閥。5.2.4 電子膨脹閥規(guī)格n 直動(dòng)型電子膨脹閥（一般規(guī)格）口徑0.1MPa空氣流量（實(shí)際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（L/min）脈沖頻率（實(shí)際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（PPS）公稱容量（需要實(shí)際匹配實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）（KW）250脈沖500脈沖1.312±515 30901.22.41.623±53030902.03.61.825±535 30902.55.02.237±106030905.07.12.450±1080 30907.112.52.669±138930

9、908.013.52.879±1510030909.015.03.083±10112309012.516.83.2115±10150309016.821.6n 減速型電子膨脹閥（R22系列）型號(hào)0.98MPa空氣流量（實(shí)際要參照電子膨脹閥規(guī)格書）（L/min）公稱容量（需要實(shí)際匹配實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）R22（KW）720脈沖1000脈沖1440脈沖2000脈沖EDM-0.5YH22±232±31.76EDM-1.0YH48±586±93.52EDM-1.5YH71±7132±135.28EDM-2.0YH95

10、77;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±3621.1EDM-8.0YH280±28519±5228.1EDM-A0YH335±34633±6335.2n 減速型電子膨脹閥（R410A系列）型號(hào)0.5MPa空氣流量（實(shí)際要參照電

11、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(shí)際匹配實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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±7137±149.427.03EDM-4.0YG93±9190±1913.28.79EDM-5.0YG114±11234±2316.310.6EDM-6.0YG142

12、±14293±2920.714.1EDM-8.0YG184±18380±3827.217.6EDM-A0YG226±23467±4733.721.15.3 確定電子膨脹閥的口徑5.3.1 根據(jù)不同口徑電子膨脹閥的制冷能力特性初步選定電子膨脹閥的規(guī)格：一般情況下以電子膨脹閥在全開脈沖數(shù)的 40%脈沖時(shí)的制冷能力來(lái)確定閥的口徑。若單個(gè)電子膨脹閥能力不足可以選用 2 個(gè)或多個(gè)電子膨脹閥并聯(lián) 的方式。5.3.2 直動(dòng)型電子膨脹閥（CAM、HAM 型）制冷能力設(shè)定值（冷凝溫度：38、過(guò)冷卻度：0、蒸發(fā)溫度：5、過(guò)熱度：0、壓力損失：0）5.3.

13、3 減速型電子膨脹閥（EDM 型）制冷能力設(shè)定值（冷凝溫度：38、過(guò)冷卻度：0、蒸發(fā)溫度：5、過(guò)熱 度：0、壓力損失：0） 5.4 根據(jù)系統(tǒng)的匹配需要選擇合適的流量特性目前大多廠家可以提供多種流量特性的電子膨脹閥，可以根據(jù)我們對(duì)冷媒流量變化的要求和噪音的要求來(lái)選擇合適的流量特性的電子膨脹閥。 直動(dòng)性電子膨脹閥(CAM、HAM型)空氣流量特性六、電子膨脹閥設(shè)計(jì)、安裝注意事項(xiàng)6.1電子膨脹閥設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)6.1.1 電子膨脹閥配管設(shè)計(jì)要求 針對(duì)異物進(jìn)行保護(hù)：在電子膨脹閥前后應(yīng)使用 100 目的篩網(wǎng)；6.1.1.2 注意電子膨脹閥壓力差產(chǎn)生異音（特別是注意全封閉式電子膨脹閥）：當(dāng)電子膨脹閥 B 側(cè)的壓

14、力大于 A 側(cè)的壓 力時(shí)可能將電子膨脹閥閥針頂開，造成閥體泄露或產(chǎn)生異常聲音。在整個(gè)冷媒回路設(shè)計(jì)中不應(yīng)出現(xiàn)電子膨脹閥 B 側(cè) 壓力高于 A 側(cè)壓力的情況。6.1.1.3 安裝姿勢(shì)：讓電子膨脹閥的線圈部件應(yīng)正立向上，垂直于管道，前后左右(90±15)°內(nèi)；6.1.1.4 線圈：應(yīng)防止產(chǎn)品組裝后的狀態(tài)可能脫落；6.1.1.5 液封：對(duì)于全封閉電子膨脹閥注意安裝位置不要封住冷媒回路；6.1.1.6 流量特性：需要跟廠家確認(rèn)，進(jìn)行系統(tǒng)的匹配驗(yàn)證；6.1.1.7 防止噪音：電子膨脹閥管組設(shè)計(jì)要注意系統(tǒng)的匹配，特別是室內(nèi)機(jī)匹配不合適會(huì)產(chǎn)生節(jié)流聲；6.1.1.8 維修便利性：電子膨脹閥安

15、裝處應(yīng)有一定的預(yù)留空間，特別是對(duì)于商用機(jī)機(jī)組暗藏，要便于維修；6.1.1.9 防止漏水：應(yīng)用于室內(nèi)機(jī)的電子膨脹閥，管組設(shè)計(jì)要注意管組和閥體會(huì)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(jìn)行保溫處理；6.1.1.10 閥體標(biāo)貼：在圖紙上應(yīng)要求記載電子膨脹閥和線圈的標(biāo)貼名，便于在組裝現(xiàn)場(chǎng)的確認(rèn)；6.1.2 電子膨脹閥基本控制點(diǎn)6.1.2.1 電子膨脹閥的復(fù)位控制：切斷電源時(shí)：通電后，施加 700 脈沖（500 脈沖直動(dòng)型）或 4000 脈沖（2000 脈沖減速型）以上來(lái)進(jìn)行閉閥動(dòng)作； 在正?？刂茣r(shí)：現(xiàn)有開度8 脈沖的閉閥動(dòng)作；在長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)節(jié)過(guò)程中，為防止電子膨脹閥失步，應(yīng)在連續(xù)調(diào)節(jié) 24 h

16、 以上進(jìn)行電子膨脹閥的復(fù)位動(dòng)作； 在正常使用過(guò)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(dòng)作，請(qǐng)先停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再進(jìn)行 700 脈沖以上的閉閥動(dòng)作，然后調(diào)整好 0 脈沖起點(diǎn)。0 脈沖起點(diǎn)調(diào)整：將閥全閉并調(diào)整起點(diǎn)至1 相勵(lì)磁?？刂七^(guò)程中，請(qǐng)不要碰到全閉止動(dòng)器。另外，起點(diǎn)調(diào)整時(shí)，請(qǐng)把加于全閉止動(dòng)器的脈沖數(shù)控制在最小范圍內(nèi)；停止驅(qū)動(dòng)：在停止的勵(lì)磁相上再施加勵(lì)磁 0.5sec 以上后,停止驅(qū)動(dòng)；開始驅(qū)動(dòng)：施加 0.5sec 以上的勵(lì)磁于前回停止運(yùn)轉(zhuǎn)的勵(lì)磁相上后,使其開始運(yùn)轉(zhuǎn)；倒轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方向：在倒轉(zhuǎn)前的勵(lì)磁相上再施加 0.5sec 以上的勵(lì)磁，然后進(jìn)行倒轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；6.1.2.6 6根引

17、線中有 2 根為公共引線，該公共引線接電源正極；6.1.2.7 電子膨脹閥開度保持過(guò)程中無(wú)需保持通電；6.1.3 電子膨脹閥驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)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(huì)引起線圈燒毀（冒煙、著火）、動(dòng)作不良等現(xiàn)象；在硬件電路設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證電子膨脹閥的驅(qū)動(dòng)電壓必須在DC12V±10%范圍內(nèi)，特別是對(duì)于多個(gè)電子膨脹閥同時(shí)動(dòng)作時(shí)要防止電壓下降到標(biāo)準(zhǔn)電壓以下，波形在閥驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下用示波器進(jìn)行檢查確認(rèn)；6.2 電子膨脹閥安裝注意事項(xiàng)6.2.1需要制作專門的焊接工裝，保證在焊接過(guò)程中閥體打開充氮，并進(jìn)行冷卻保護(hù)使閥體溫度不超過(guò)120；方法一：將電子膨脹閥閥體

18、整個(gè)浸到水中，將電子膨脹閥的進(jìn)出管與其連接管進(jìn)行焊接，焊接時(shí)必須進(jìn)行充氮保護(hù)。必須注意，為了防止充入的氮?dú)獗患訜岢筛邷貧怏w從閥芯經(jīng)過(guò)損壞電子膨脹閥，焊接時(shí)必須從膨脹閥的進(jìn)出口分別充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。方法二：在焊接電子膨脹閥管組時(shí)，用噴水頭對(duì)電子膨脹閥閥體進(jìn)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(gè)表面。和前面所述的一樣，焊接時(shí)也必須進(jìn)行充氮保護(hù)。必須注意，為了防止充入的氮?dú)獗患訜岢筛邷貧怏w從閥芯經(jīng)過(guò)損壞電子膨脹閥，焊接時(shí)必須從膨脹閥的進(jìn)出口分別充氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。以上焊接方法中，焊接左端接管時(shí)，如圖示意位置“充入氮?dú)獗Ｗo(hù)A”充入氮?dú)?，防止焊接時(shí)對(duì)部件造成氧化，同時(shí)也保證了加熱的高溫氮?dú)獠粡拈y芯通過(guò)；同樣焊接右端接管時(shí)，如圖示意位置“充入氮?dú)獗Ｗo(hù)B”充入氮?dú)獗ＷC被加熱的高溫氮?dú)獠粡拈y芯通過(guò)。6.2.2 在閥體的安裝過(guò)程中，閥體必須輕拿輕放，防止將閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞；6.2.3 線圈必須安裝到位，安裝到指定的定位處；七、電子膨脹閥常見(jiàn)故障分析7.1 電子膨脹閥打不開、關(guān)不死檢查電源接線是否插接正常，沒(méi)有插接到位重新接線和接插件的連接；檢查電腦板是否輸出電壓或輸出電壓是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍更換電腦板；電腦板斷電復(fù)位，是否能聽到電子膨脹閥復(fù)位的聲音沒(méi)有聲音檢查線圈是否安裝到位更換線圈；有雜質(zhì)進(jìn)入閥體內(nèi)部造成閥針卡死輕微敲擊閥體不能動(dòng)作更換電子膨脹閥； 有雜質(zhì)使電磁