摘要(yào)
：高(gāo)低(dī)溫試驗箱(xiāng)製(zhì)冷係(xì)統(tǒng)的(dí)膨脹閥過熱(rè)度是(shì)影響蒸(zhēng)發器(qì)換(huàn)熱(rè)效(xiào)率，壓(yā)縮機製冷量(liáng)和整(zhěng)機能耗(hào)的關鍵參數。過熱度偏高，蒸發器(qì)有(yǒu)效換熱(rè)麵積(jī)利用(yòng)率不足(zú)，製冷(lěng)量下降
；過(guò)熱度(dù)偏(piān)低，壓縮機吸氣(qì)帶(dài)液(yè)，存在(zài)液擊(jī)風險。本文(wén)從(cóng)過(guò)熱度的熱力學(xué)定義(yì)，對(duì)製冷循環效率的影(yǐng)響(xiǎng)機理(lǐ)，調校方法三個(gè)維度，係(xì)統分析過(guò)熱度對(duì)製冷(lěng)效率的(dí)量化影響，提出基(jī)於(yú)蒸(zhēng)發器(qì)出口(kǒu)溫度(dù)-壓力聯合(hé)測(cè)量(liáng)+目標(biāo)過熱度(dù)動(dòng)態(tài)設(shè)定的(dí)係統化調(tiáo)校(xiào)方法，將(jiāng)製冷(lěng)效(xiào)率(shuài)提升12%-18%，同(tóng)時(shí)消(xiāo)除液(yè)擊(jī)隱患。

一，過(guò)熱度的(dí)定義及其在(zài)製冷(lěng)循環中的作(zuò)用

過熱度(dù)是(shì)指(zhǐ)蒸(zhēng)發器(qì)出口處(chǔ)製冷(lěng)劑蒸(zhēng)氣的實(shí)際溫度與(yǔ)其(qí)在蒸發(fā)壓力(lì)下的(dí)飽(bǎo)和(hé)溫度(dù)之(zhī)差。過(guò)熱(rè)度是衡量膨脹(zhàng)閥調節(jié)效(xiào)果和(hé)蒸發器換熱(rè)充分(fēn)程度的核(hé)心(xīn)參數。過熱度的大小(xiǎo)決(jué)定了蒸(zhēng)發器(qì)中(zhōng)液態製冷劑的蒸發程(chéng)度(dù)和壓(yā)縮機(jī)吸(xī)氣狀態(tài)。

二，過(guò)熱(rè)度對製冷循環(huán)效率的影響機(jī)理(lǐ)

2.1 過熱度偏高對(duì)製(zhì)冷效(xiào)率的(dí)負(fù)麵(miàn)影響(xiǎng)

當(dāng)膨(péng)脹閥開度偏小(xiǎo)或(huò)感溫(wēn)包(bāo)充(chōng)注物泄(xiè)漏時(shí)，蒸發(fā)器(qì)供液量(liáng)不(bù)足，製冷劑(jì)在蒸發器(qì)前(qián)半(bàn)段(duàn)即蒸發，後(hòu)半(bàn)段處於(yú)過熱(rè)狀(zhuàng)態。有(yǒu)效換熱(rè)麵積利用率降(jiàng)低(dī)，蒸(zhēng)發壓力(lì)下降，壓縮機吸(xī)氣比(bǐ)容(róng)增大(dà)，單(dān)位容積製冷量(liáng)下降，製冷效(xiào)率降低5%-12%。

2.2 過(guò)熱度(dù)偏低對壓縮機的潛(qián)在(zài)危(wēi)害

當膨脹(zhàng)閥開(kāi)度過大或(huò)感(gǎn)溫包(bāo)安(ān)裝(zhuāng)位置不(bù)當時，蒸發(fā)器供(gōng)液(yè)量(liáng)過剩，製(zhì)冷劑在(zài)蒸發器(qì)出口(kǒu)仍未蒸(zhēng)發(fā)，液(yè)態製(zhì)冷劑(jì)進(jìn)入壓(yā)縮機(jī)吸氣口(kǒu)，造成(chéng)濕(shī)壓(yā)縮。液滴撞擊壓縮(suō)機閥(fá)片(piàn)，引(yǐn)發閥片斷裂或(huò)液擊(jī)事故(gù)。

2.3 過(guò)熱度範(fàn)圍

對(duì)於(yú)R404A/R23復(fù)疊係統，推薦過熱(rè)度控(kòng)製(zhì)範(fàn)圍為5-8℃。過熱(rè)度(dù)低於5℃時(shí)存在液擊(jī)風險(xiǎn)
；過(guò)熱(rè)度高於(yú)10℃時(shí)蒸(zhēng)發(fā)器換(huàn)熱效率明(míng)顯下降。在5-8℃區間內，製冷效率(shuài)達(dá)到最(zuì)大值。

三，過熱度的測量與調校方法(fǎ)

3.1 測量(liáng)方法

在蒸發器出(chū)口(kǒu)管路上(shàng)安(ān)裝(zhuāng)溫(wēn)度(dù)傳感器和壓力(lì)傳感(gǎn)器(qì)，通(tōng)過(guò)壓力(lì)傳感器(qì)讀(dú)數查製冷(lěng)劑飽和(hé)溫度表(biǎo)得到飽(bǎo)和溫(wēn)度(dù)，計算過熱度(dù)ΔT_sh = T_actual - T_sat。

3.2 熱力(lì)膨脹(zhàng)閥(fá)調(tiáo)校步驟

每次調節(jié)1/4圈(quān)，穩定(dìng)運(yùn)行30分(fēn)鐘(zhōng)後重(zhòng)新測(cè)量(liáng)過熱度。順時針旋(xuán)轉(zhuǎn)調(tiáo)節螺杆增大(dà)彈簧預(yù)緊力，過熱(rè)度升高
；逆時(shí)針(zhēn)旋轉(zhuǎn)減(jiǎn)小彈簧(huáng)預緊力(lì)，過熱度(dù)降(jiàng)低。重(zhòng)復(fù)調節直至過熱度(dù)穩(wěn)定在(zài)5-8℃區(qū)間(jiān)。

3.3 電子膨(péng)脹閥(fá)參數設(shè)定(dìng)

通過(guò)控製(zhì)器(qì)軟件設定(dìng)目標(biāo)過(guò)熱度為6℃。PID參(cān)數(shù)初(chū)始(shǐ)設定(dìng)值
：比例帶(dài)P=5%，積分時(shí)間Ti=30秒，微(wēi)分時間Td=5秒(miǎo)。根據(jù)實(shí)際過熱度波動(dòng)情況微(wēi)調。

四，調校效(xiào)果與數(shù)據驗證(zhèng)

對(duì)某-40℃高低溫箱進(jìn)行過熱度調校，調(tiáo)校前過熱度(dù)11-14℃（波(bō)動(dòng)），蒸(zhēng)發(fā)溫(wēn)度(dù)-38℃，製冷效率(shuài)約78%。調(tiáo)校後過(guò)熱(rè)度6.2-7.5℃（穩定），蒸(zhēng)發(fā)溫度(dù)降(jiàng)至-42℃，製冷效率(shuài)提升至(zhì)91%，降溫速率(shuài)從2.3℃/min提升(shēng)至2.8℃/min（提(tí)升22%）。

五，總結(jié)

膨脹閥(fá)過(guò)熱(rè)度對(duì)高(gāo)低(dī)溫(wēn)試驗箱製冷效(xiào)率具(jù)有(yǒu)顯(xiǎn)著影(yǐng)響。通過精確(què)測(cè)量(liáng)和係統(tǒng)化調(tiáo)校(xiào)將過(guò)熱度控製在5-8℃目標區間(jiān)，可(kě)有(yǒu)效(xiào)提升(shēng)製冷(lěng)效(xiào)率(shuài)12%-18%，同(tóng)時(shí)消除壓(yā)縮(suō)機液(yè)擊風險(xiǎn)。