热力膨胀阀的调试方法及合理维护.docx

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热力膨胀阀的调试方法及合理维护

热力膨胀阀的调试方法及合理维护

一、概述

热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之

一。

它实现从冷凝压力至蒸发压力的压降，同时控制制冷剂的流量；它的体积虽小，但作用巨大，它的工作好坏，直接决定整个系统的运行性能。

但是在实际工作中，热力膨胀阀的运行情况往往被忽视，使热力膨胀阀成为空调维护中的一个死角。

而定期检查和调整热力膨胀阀，对空调的运行寿命，节约能源，降低运行成本，却有着重要的意义。

二、热力膨胀阀的工作过程分析

2.1热力膨胀阀工作原理

热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量。

按照平衡方式不同，热力膨胀阀分为外平衡式和内平衡式。

在机房专用空调中，一般采用外平衡式热力膨胀阀。

目前所使用的风冷式机房专用空调，如HIROSS、STULZ、ISOVEL、AIREDELE和法亚均采用这种结构。

热力膨胀阀的结构如图1所示：

热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整机构和阀体组成。

感应机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间存在温差，通常称为过热度。

感温包感受到蒸发器出口温度后，使整个感应系统处于对应的饱和压力Pb。

如图1，该压力将通过膜片传给顶杆直到阀芯。

在压力腔上部的膜片仅有Pb存在，膜片的下方有调整弹簧的弹簧力Pt和蒸发压力P0，三者处于平衡时有Pb=Pt+Po。

当蒸发器热负荷增大时，出口过热度偏高，Pb增大，Pb>Pt+Po，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加。

反之，热力膨胀阀开启变小，制冷剂流量按比例减小。

因此，机房专用空调是由热力膨胀阀通过控制过热度实现制冷系统的自我调整。

2.2确定正确的过热度

要保证热力膨胀阀工作在最佳匹配点，就必须保证热力膨胀阀有合适的过热度。

热力膨胀阀的过热度由静装配过热度与有效过热度组成。

图2显示了机房

专用空调热力膨胀阀的典型静态性能曲线，它的静态特性指出了其容量和蒸发器

出口气态制冷剂过热度的关系。

使阀门开始开启所需要的过热度称为开启过热度

（A点），又叫静装配过热度，一般的静装配过热度约为3℃。

从热力膨胀阀开始开启至额定开度所需要的过热度增量（即线段AB），称为热力膨胀阀的有效过热度或可变过热度。

其数值的大小与弹簧的刚度及阀芯的行程有关，一般有效过热

度约为2~5℃，通常把热力膨胀阀的静装配过热度与有效过热度之和称为工作过

热度，即平时所说的过热度。

因此，我们只有保证过热度在合适的范围内，制冷

系统才能达到最大冷量，又不会引起湿冲程。

机房专用空调过热度都要求在5~8℃之间。

如果发现过热度不在该范围内，就要进行调整。

三、检查调整热力膨胀阀的必要性

机房专用空调刚投入运行，热力膨胀阀是不用调整，但是在空调连续使用几年后，由于阀针的磨损、系统有杂质、阀孔部分有堵塞及弹簧弹力减弱等原因，

影响了热力膨胀阀的开启度，使得热力膨胀阀偏离了它的工作点，表现为热力膨

胀阀开启度偏小或过大。

热力膨胀阀开启度太小的话，就会造成供液不足，使得没有足够的氟利昂在蒸发

器内蒸发，制冷剂在蒸发管内流动的途中就已经蒸发完了，在这以后的一段，蒸

发器管中没有液体制冷剂可供蒸发，只有蒸汽被过热。

因此，相当一部分的蒸发

器未能充分发挥其效能，造成制冷量不足，降低了空调的制冷效果。

机房专用空

调的压缩机大多采用蒸发器回来的蒸汽来冷却压缩机，如果热力膨胀阀开启不够，就造成蒸汽过热度过大，对压缩机冷却作用减小，压缩机的排气温度会增高，润

滑油变稀，润滑质量降低，压缩机的工作环境恶化，会严重影响压缩机的工作寿

命。

我公司和睦机房ISOVEL空调就曾发生压缩机烧机现象，据分析与过热度过大有关。

另外由于机房温度降不下来，又增加了压缩机的开启台数,增加了耗电量。

与此相反，如果热力膨胀阀开启过大，即热力膨胀阀向蒸发器的供液量大于蒸发器负荷，会造成部分制冷剂来不及在蒸发器内蒸发，同气态制冷剂一起进

入压缩机，引起湿冲程，甚至冲缸事故，损坏压缩机。

99年，杭州市电信分公司景芳二楼程控机房有一台ISOPAK机房专用空调的一个压缩机阀片被击穿，可能与热力膨胀阀开启过大有关；同时，热力膨胀阀开启过大，使蒸发温度升高，制冷

量下降，压缩机功耗增加，增加了耗电量。

因此，有必要定期检查调整热力膨胀

阀，尽量让热力膨胀阀工作在最佳匹配点。

四、热力膨胀阀的调整过程

4.1热力膨胀阀调整前的检查

在调整热力膨胀阀之前，必须确认空调制冷异常是由于热力膨胀阀偏离最佳工作点引起的，而不是因为氟利昂少、干燥过滤器堵塞、滤网、风机、皮带等

其他原因所引起的。

同时，必须保证感温包采样信号的正确性，机房专用空调的

感温包必须水平安装在回气管的下侧方45度的位置，绝对不可安装在管道的正下方，以防管子底部积油等因素影响感温包正确感温。

更不能安装在立管上。

检查

冷凝器风机控制方式，尽量采用调速控制，以保证冷凝压力恒定。

4.2热力膨胀阀调整时注意事项

热力膨胀阀的调整工作，必须在制冷装置正常运行状态下进行。

由于蒸发器表面无法放置测温计，可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力，

查表得到近似蒸发温度。

用测温计测出回气管的温度，与蒸发温度对比来校核过

热度。

调整中，如果感到过热度太小，则可把调节螺杆按顺时针方向转动（即增

大弹簧力，减小热力膨胀阀开启度），使流量减小；反之，若感到过热度太大，

即供液不足，则可把调节螺杆朝相反方向（逆时针）转动，使流量增大。

由于实

际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性，形成信号传递滞后，运行

基本稳定后方可进行下一次调整。

因此整个调整过程必须耐心细致，调节螺杆转

动的圈数一次不宜过多过快（直杆式热力膨胀阀的调节螺杆转动一圈，过热度变

化大概改变1~2℃）。

4.3热力膨胀阀具体的调整步骤

4.3.1热力膨胀阀过热度的测量

过热度如图3所示测量，步骤如下：

1停机。

将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处（对应感温包位置）的保温层内。

将压力表与压缩机低压阀的三通相连。

2开机，让压缩机运行15分钟以上，进入稳定运行状态，使压力指示和

温度显示达到一稳定值。

3读出数字温度表温度T1与压力表测得压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差T1-T2。

注意，必须同时读出这两个读数。

热力膨胀阀过热度应在

5~8℃之间，如果不是，则进行适当的调整。

4.3.2具体调整步骤

1拆下热力膨胀阀的防护盖；

2转动调整螺杆2~4圈；（机房专用空调的热力膨胀阀一般采用压杆式

和散型齿轮式，散型齿轮式是用一个小齿轮带动一个大齿轮，调节的圈数比较多，一般可以调2~4圈；压杆式可调圈数比较少，每次调1/4圈；O65空调的热力膨

胀阀采用散型齿轮式）

3等系统运行稳定，重新读数，计算过热度，是否在正常范围。

不是的

话，重复2）、3）操作，直至符合要求。

调节过程必须小心仔细。

（如果热力膨胀阀油堵严重，拆下后用无水乙醇进行清洗，再重新装上；失去调节功能的热力

膨胀阀应更换；安装热力膨胀阀需注意感温包安装位置和做好保温工作）

另外，在实际中，采用如上仪表检查热力膨胀阀工作情况，往往要浪费

大量的时间，因此，可采用目检与仪表检查相结合的方法，即先用眼睛观察压缩

机回气管的结露情况，发现异常后，再用仪表检查。

这样，可以节约大量的时间，而且完全可以达到检查目的。

膨胀阀调试方法故障排除与正确选配

膨胀阀调试方法故障排除与正确选配

膨胀阀调试方法故障排除与正确选配

热力膨胀阀的故障排除及正确选配

热力膨胀阀在系统中的几个问题：

堵塞故障,感温包故障,调整不当;叙述了热力膨胀阀的选

型方法.

1概述

众所周知,热力膨胀阀是制冷系统中四大部件之一,在系统中负责把制冷剂从冷凝压力降至蒸发压力,并按比例控制制冷剂的流量。

一个系统中热力膨胀阀的好坏会直接影响整个系统的运行性能,所以及时排除热力膨胀阀工作中的故障及适当正确的选择,对空调系统的运行

寿命,制冷效果,运行成本具有重要的意义。

2热力膨胀阀的工作原理

热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口气态制冷剂的过热度来控制进入蒸发器的制冷剂流量.按照平衡方式不同,热力膨胀阀分为外平衡和内平衡式,而在中央空调系统中多采用外平衡式.

由感应机构,执行机构,调整机构和阀体组成。

工作时,固定在蒸发器出口管道上的感温包感应蒸发器出口的过热温度,使感温包内产生压力,并由毛细管传到膜片上部的空间,在压力的作用下膜片以弹性变形的方式把信号传递给顶针（执行机构,从而调节阀们的开度,控制制

冷剂的流量。

3热力膨胀阀工作中几个故障分析

3.1热力膨胀阀的堵塞故障

3.1.1堵塞的原因

制冷系统中热力膨胀阀的堵塞故障是经常发生的,包括“脏堵”和“冰堵”.脏堵的主要原因是系统中存在杂质,例如焊渣,铜屑,铁屑,纤维等。

冰堵的原因是系统中含有过多的水分

（湿气,产生湿气的途径有:

1在安装时系统抽真空时间不够,没能把管路内的湿气抽尽;管路连接处焊接工艺不好,有

漏气点。

2在向系统充注制冷剂时,没把连接软管内的空气吹出软管。

3为系统补充润滑油时,进入空气。

3.1.2堵塞发生的位置

一般情况脏堵塞发生在干燥过滤器上,系统中的杂质被过滤器拦截住,造成脏堵现象。

发生时,系统首先表现为回气温度升高,过热度升高,故障严重后,使系统停止运转,如没有把系统中的杂质清除掉,系统不能再开机。

冰堵塞一般发生在膨胀阀的节流孔处如,因为这里是整个系统中温度最低,孔径最小的地方。

由于系统不在制冷,系统整体温度回升,随着温度的提高,冰堵处会逐渐融化,而后系统又恢复制冷能力,随着系统整体温度的再次降低又会出现冰堵

现象。

故冰堵塞是一个反复程。

3.1.3堵塞的排除方法

那么怎样排除堵塞故障呢?

对于脏堵,如果不是很严重,换一个干燥过滤器就可以了。

如果非常严重,就要重新清理系统管路中的杂质,抽真空,重新充注制冷剂。

对于轻微冰堵,可用热毛巾敷在冰堵处，如果冰堵程度比较严重，已影响了系统的正常运行，则要换掉过滤干燥器，

重新处掉系统管路中的水分,抽真空,重新充注制冷剂。

3.2感温包故障

3.2.1感温包故障常见原因

当系统中出现膨胀阀供液时多时少或膨胀阀关不小,过热度,过冷度不正确等现象时.原因可

能就是感温包出了故障。

包括：

1感温包毛细管断裂,使感温包内的充注物漏掉,导致不能把正确的信号传给热力膨胀阀的

执机构。

2感温包包扎位置不正确。

3.2.2感温包故障处理办法

一般情况感温包尽量装在蒸发器出口水平段的回气管上,应远离压缩机吸气口而*近蒸发器,而且不宜垂直安装。

当水平回气管直径小于7/8"（22mm）时,感温包宜安装在回气管的顶

上端，即吸气管的“一点钟”。

当水平回气管直径大于7/8"时,感温包要安装在回气管轴线以下与水平轴线成45度左右,即吸气管的“3点钟”位置。

因为把感温包安装在吸气管的上部会降低反应的灵敏度,可能使蒸发器的制冷剂过多，把感温包安装在吸气管的底部会引起供液的紊乱,因为总有少量的液态制冷剂流到感温包安装的位置,而导致感温包温度的迅

速变化。

安装时,感温包需用铜片包扎好,回气管表面要除锈,如果是钢管,表面除锈后涂银漆,以保

证感温包

与回气管的良好接触。

感温包必须低于阀顶膜片上腔,而且感温包的头部要水平放置或朝下,当相对位置高于膜片上腔时,毛细管应向上弯成U形,以免液体进入膜片上腔。

为了避免系统突然停机时,制冷剂液体或油积在感温包所在的水平管段而影响感温包的性能,感温包

后的管段应该做成

3.3调整不当

3.3.1关于膨胀阀调整有关概念

说到调整,首先要明白几个概念

（1）膨胀阀的过热度：

热力膨胀阀处于某一开度,所对应的过热度称为工作过热度即所说的

热力膨胀阀的过热度。

包括静态过热度（SS和开启过热度（OS。

（2）静态过热度：

热力膨胀阀处于开启位置时，弹簧力最小，这时热力膨胀阀控制的过热

度最小，称之为静态过热度SS。

（3）动态过热度：

膨胀阀阀孔开启后，阀孔开度随出口蒸气过热度的增大而增大，从阀孔

开启到全开为止，其过热度增加的数值叫动态过热度OS。

用曲线表示为。

3.3.2膨胀阀的正确调整方法

（1）在调整热力膨胀阀之前，必须确认空调制冷异常是由于热力膨胀阀偏离最佳工作点引起的，而不是因为氟利昂少、干燥过滤器堵塞、滤网、风机、皮带等其他原因所引起的。

同时，必须保证感温包采样信号的正确性，感温安装位置必须正确，绝对不可安装在管道的正

下方，以防管子底部积油等因素影响感温包正确感温。

（2）热力膨胀阀调整时注意事项

热力膨胀阀的调整工作，必须在制冷装置正常运行状态下进行。

由于蒸发器表面无法放置测温计，可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力，查表得到近似蒸发温度。

用测温计测出回气管的温度，与蒸发温度对比来校核过热度。

调整中，如果感到过热度太小，则可把调节螺杆按顺时针方向转动（即增大弹簧力，减小热力膨胀阀开启度），使流量减小；反之，若感到过热度太大，即供液不足，则可把调节螺杆朝相反方向（逆时针）转动，使流量增大。

由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性，形成信号传递滞后，运行基本稳定后方可进行下一次调整。

因此整个调整过程必须耐心细致，调节螺杆转动的圈

数一次不宜过多过快。

（3）热力膨胀阀具体的调整步骤

1停机。

将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处（对应感温包位置）的保温层内。

将压

力表与压缩机低压阀的三通相连。

2开机，让压缩机运行15分钟以上，进入稳定运行状态，使压力指示和温度显示达到稳定

值。

3读出数字温度表温度T1与压力表测得压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差T1-

T2。

注意，必须同时读出这两个读数。

热力膨胀阀过热度应在5-8℃之间，如果不是，则进行适当的调整。

调整步骤是：

首先拆下热力膨胀阀的防护盖，然后转动调整螺杆2-4圈，等系统运行稳定，重新读数，计算过热度，是否在正常范围，不是的话，重复前面的操作，直至

符合要求，调节过程必须小心仔细。

4热力膨胀阀的选配

4.1正确选择热力膨胀阀的目的

热力膨胀阀的选配对整个系统的性能发挥起着重要的作用,正确的选择热力膨胀阀将使蒸发

器最大限度地加以利用,并使蒸发器始终和热负荷匹配。

4.2热力膨胀阀与系统不匹配时的现象

不匹配时、会使系统的制冷剂流量时多时少,导致热力膨胀阀的制冷量时大时小,当制冷量过小时,会使蒸发器供液不足,产生过大热度,对系统性能会造成不利的影响.当制冷量过大时,会引起震荡,间歇性的使蒸发器供液过量,导致压缩机的吸气压力出现剧烈波动,甚至有液态

制冷剂进入压缩机,引起液击（湿冲程现象。

4.3选择的依据

根据制冷系统的制冷剂种类,蒸发温度范围和蒸发器过热负荷的大小选择。

4.3.1选择方法及一般步骤

一般步骤如下：

1确定系统的制冷剂型号。

2确定蒸发器的蒸发温度,冷凝温度及制冷量。

3热力膨胀阀进出口的压力差。

4.3.2举例

有一台蒸发盘管（4DW4/10F-50x50.3A），制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为

8℃，冷凝温度为50℃，选择什么型号的热力膨胀阀（以丹佛斯公司产品为例）。

首先确定膨胀阀进出口两端的压力差PΔ。

公式中：

Pk为冷凝压力。

P0为蒸发压力。

1PΔ为供液铜管的压力降。

2PΔ为分液器和分液毛细管的压力降。

Pk（冷凝压力），P0（蒸发压力）由所给的已知参数可在焓湿图中查得。

Pk=17.5510×Pa，P0=6.5510×Pa

而供液铜管的压力降，由于本公司所用的盘管选型软件，在所计算的数据中已有了供液管的压力降。

故已知1PΔ=0.0031510×Pa。

再分液器分液铜管的压力降取经验值2PΔ

=1510×Pa。

当制冷剂采用R407C，制冷量为96KW，蒸发温度为8℃，冷凝温度为50℃，1PΔ

为10bar，选择型号为TDEZ26热力膨胀阀（以丹佛斯公司产品为例）。

制冷量（KW）R407C

蒸发温度+15℃蒸发温度+10℃

膨胀阀两端压力降△P（巴）膨胀阀两端压力降△P（巴）型号和名义制冷量

冷库膨胀阀调试技术与故障排除

时间:

2010-08-2420:

08收藏到：

tcl空调显示f6,,

1u2b;s+_/G'M3D对液态的水加热，水的温度降低，当到达沸点时，固然热量不竭的插手，但水的温度不降低，一向停留在沸点，加进的热量仅使水酿成水蒸气，即由液态变为气态。

这种不转变物资的温度而惹起物态转变（又称相变的热量称为潜热。

如计较机房中、工作人员人体发烧以及换气带出去的气氛含湿量，这些热量称为潜热。

（全热即是显热与潜热之和。

TER-13F13TER-22H22TER-14R14

在国际单位制中，取热量单元与功的单元分歧，以焦耳暗示。

焦耳相当于用1N（牛顿的力，共感化点在力的标的目的上挪动lm（米所做的功。

是以，在国际单位制中，焦耳是功和能的单元，采取这种单元使计&b;M-J4m#P/U'I%e9z

%~-Z0\8T4_:

A9_1.14焓0d/P+u'k4_*J,X

4.3挑选的根据5},A%z5o-o!

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5]（f'AB5o%P5W4、可供给MOP（最大操纵压力）限度功效庇护压缩机

3热力收缩阀进出口的压力差。

办事。

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v8x*{6L4B6r"TU1在装置时体系抽真空时候不敷,没能把管路内的湿气抽尽;管路毗连处焊接工艺欠好,有漏气点。

制冷系统中热力收缩阀的梗塞毛病是常常产生的,包罗“脏堵”和“冰堵”.脏堵的主要原因是体

系中具有杂质,例如焊渣,铜屑,铁屑,纤维等。

冰堵的缘由是体系中含有过多的水分（湿气,发生湿气的路子有:

冰2.095氨（气体）2.179

（Y7M6K:

f$t4o*Oc．开氏温标（又称绝对温标它以摄氏温标为根本、把水的冰点定为273.16度，水的沸点定为373．16度，理论上把物资平分子全数遏制活动之点作为0度，以符号K暗示。

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Gv+Z5V!

i\几种资料比热值（a#e&G2s7h&@l（w;OE

丹佛斯收缩阀：

用于调理蒸发器中的液体制冷剂的供给

$g5g/k0n7_.L而单元品质的湿空气所据有的容积称为比容，用符号V暗示，即：

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n%{8]'S9U2o

"E1L;h9H6~/i"P

湿空气是干气氛和水蒸汽构成的混合气体，是以湿空气的总压力应由干气氛分压力Pg；与水蒸汽的分压力Pq迭加而成。

K!

e#u9o%R&\3R3R本系列收缩阀采取不锈钢焊接气箱头和不锈钢膜片，使用寿命长，充注体例多样，调理活络，流量平衡性好。

制冷量1—21.5KW内阀芯可换。

用来完成体系制冷量主动调理。

合用各类单回路或多路制冷系统。

8t'm7v1y3A阀芯规格阀芯型号表面制冷量（KW）R134aR22R404A/R5070TIO-00X0.30.50.40STO-0000.81.311STO-0011.93.22.32STO-0023.15.33.93STO-00358.56.24STO-0048.313.910.15STO-00510.116.912.36STO-00611.719.514.2表面制冷量（冷吨R12冷吨R22冷吨R502冷吨

lkcal（千卡＝4.19kJ（千焦耳

4^0F#P,h$g-P"X8l湿度是暗示湿空气中含有水蒸汽量几多的物理量，有三种暗示方式。

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&j$K&Y9v&^a．摄氏温标在标准大气压下，把水的冰点作为0度，沸点作为100度，在0度与100度之间平衡的刻成100格，每格为l度，以符号℃暗示。

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2断定蒸发器的蒸发温度,冷凝温度及制冷量。

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1PΔ为供液铜管的压力降。

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dK6M4{"W"b'V-Po#e（3）静态过热度：

收缩阀阀孔开启后，阀孔开度随入口蒸气过热度的增大而增大，从阀孔开启到全开为止，其过热度增添的数值叫静态过热度OS。

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物质称号比热kJ（kg·K物质称号比热kJ（kg·K

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符号为Z，单元为kg／m3，即：

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HP&@5A（r!

EQ＝KFDt（kJ／h

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l'u#Ob.英热单元在标准大气压下，将11b（磅（11b＝0.454kg水加热或冷却，其温度降低或下降华氏温度loF，所加进或除去的热量称为一个英热单元，其符号为Btu。

b．华氏温标在标准大气压下，把水的冰点定为32度，而沸点定为212度、二者之间平衡的刻成180格，每格为l度，以符号oF暗示。

v/G3x6H&X与回气管的杰出接触。

感温包必需低于阀顶膜片上腔,并且感温包的头部要程度搁置或朝下,当绝对地位高于膜片上腔时,毛细管应向上弯成U形,免得液体进入膜片上腔。

为了防止体系俄然停机时,制冷剂液体或油积在感温包地点的程度管段而影响感温包的机能,感温包-[4j$V"a'n"o7`8E7h

0G%}!

X'n4NK$k式中：

Q：

传送的热量（kJ／h；F：

平壁的表面积（m2；Dt：

温差Dt＝t1-t2（℃；

;W/}2{（C8J#h2k$~空调装配的稳定性与蒸发器入口端制冷剂过热度相关，是以实时精确的解除热力收缩阀的毛病及准确的挑选与体系婚配的热力收缩阀是很重要的。

丹佛斯收缩阀#i9Th%S*Q.@\e8A

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d&Rh（3）热力收缩阀详细的调剂步调.g!

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这种热量传送的才能除与两侧温差、传热面积的巨细有关外，还与平壁的导热系数，平壁的厚度及壁面两侧的放热系数相关。

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（2）热力收缩阀调剂时注意事项1U（y"l/[.T2i%`#t!

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