廣東美的暖通設(shè)備有限公司 盧志勇

1 前言

傳統(tǒng)的空調(diào)制冷系統(tǒng)中使用的定頻壓縮機的輸出值固定，冷媒的循壞量變化受到限制，所以只需要針對流量進(jìn)行調(diào)整，就可以滿足系統(tǒng)的需求。隨著制冷空調(diào)的壓縮機變頻技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是多聯(lián)式空調(diào)機組技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)中的冷媒循壞量的控制工作十分重要。目前使用的流量可變型節(jié)流元件有很多，比如說電子膨脹閥、熱力膨脹閥。熱力膨脹閥在工作中存在的缺點主要是難以快速做出反應(yīng)，容易造成制冷系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，而且占地面積比較大，不適應(yīng)現(xiàn)代空調(diào)設(shè)計的要求。而電子膨脹閥精度比較高，面積比較小，已經(jīng)被廣泛運用到室內(nèi)中。同時電子膨脹閥可以快速針對流量變化反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對冷媒循壞量的合理控制。然而在實際生活中由于節(jié)流所產(chǎn)生的噪音使電子膨脹閥的發(fā)展面臨很大的挑戰(zhàn)。本文通過對冷媒流過電子膨脹閥節(jié)流時產(chǎn)生噪音的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

2 電子膨脹閥節(jié)流噪音產(chǎn)生原理

空調(diào)系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、風(fēng)機系統(tǒng)、管路系統(tǒng)這六個部分組成。制冷循壞中氣態(tài)冷媒經(jīng)過壓縮機后氣體會升溫，然后高溫高壓的氣體經(jīng)過冷凝器的冷卻和冷凝之后變成高溫高壓的液態(tài)，最后在電子膨脹閥的節(jié)流中變成氣液態(tài)的冷媒，從而在蒸發(fā)器中蒸發(fā)達(dá)到制冷的效果。當(dāng)流體在系統(tǒng)中傳遞的時候，流體的壓力和流速會隨之發(fā)生變化。比如說冷凝后的液態(tài)制冷劑經(jīng)過系統(tǒng)中的節(jié)流裝置，制冷劑由于通道截面的面積過窄會使系統(tǒng)產(chǎn)生噪音和振動。制冷劑在管內(nèi)流動是一個很復(fù)雜的過程，管內(nèi)產(chǎn)生噪音的原因主要是制冷劑的流量、壓力以及溫度。制冷劑的流動過程中氣泡成核的過程比較緩慢，而氣泡成核的過程中由于壓力的變化容易產(chǎn)生噪音。一般由于電子膨脹閥調(diào)節(jié)范圍大、不穩(wěn)定的因素，經(jīng)常采用電子膨脹閥節(jié)流安裝方式，前后氣壓差異大，氣泡成核現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致空調(diào)運行過程中噪音比較大，影響到用戶的使用感覺。

3 電子膨脹閥節(jié)流噪音的分類

電子膨脹閥計算輸出驅(qū)動信號主要是通過溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的行動控制開度的變化、反應(yīng)和動作速度。相比于其他的節(jié)流裝置，流量調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)、快速，可以應(yīng)用到多聯(lián)機系統(tǒng)中，提高制冷系統(tǒng)的性能。但往往由于工程安裝或者設(shè)計因素，電子膨脹閥處將會產(chǎn)生多種噪音，而附件的換熱器可以將這些噪音放大幾倍，從而將噪音傳遞到各個風(fēng)口，影響用戶的生活。電子膨脹閥節(jié)流噪音有很多種，比如說吱吱聲、咕嚕咕嚕聲等。因此，根據(jù)噪音產(chǎn)生的原因可以將節(jié)流噪音氛圍閥針振動噪音、大氣泡擠破噪音以及小氣泡擠破噪音。

圖1

4 節(jié)流噪音的產(chǎn)生與控制

4.1 閥針振動噪音及控制

閥針振動屬于低頻噪音，主要是制冷劑在流動的過程中產(chǎn)生小渦流引起閥針振動，在換熱器的影響下產(chǎn)生很大的噪音，一般頻率低于1000hz。有時候閥針還會和閥體碰撞，產(chǎn)生小頻率的噪音。解決閥針振動噪音主要從三個方面來說，首先從設(shè)計方面來看，閥針尖端的形狀需要及時調(diào)整，然后閥體腔體與閥針之間的空隙需要調(diào)小，閥針與閥針導(dǎo)孔之間的空隙也需要調(diào)小。這些措施都可以避免流動過程中渦流的形成，渦流是造成噪音的主要原因。從而避免節(jié)流過程中產(chǎn)生的渦流導(dǎo)致閥針振動引起的噪音。

4.2 大氣泡擠破產(chǎn)生噪音及控制

氣泡破裂的噪音主要與氣泡的大小有關(guān)，氣泡發(fā)出斷斷續(xù)續(xù)的聲音主要是流體為氣液兩相的狀態(tài)，此時的聲音會比較大。而氣泡發(fā)出連續(xù)的聲音主要是流體為純液體或者氣體，聲音相比于氣液兩相狀態(tài)要小很多。大氣泡被擠破的噪音主要是吱吱聲、咕嚕聲等，頻率一般都比較高。氣泡的存在會導(dǎo)致節(jié)流壓力在不斷變化中，從而產(chǎn)生液流聲。消除這種噪聲有兩種方法，一種是改進(jìn)電子膨脹閥結(jié)構(gòu)，另一種是靠近節(jié)流點的時候加一個過濾網(wǎng)，讓大氣泡變成小氣泡，從而降低噪音。要想徹底解決這類噪音，需要針對電子膨脹閥節(jié)流的通道進(jìn)行改進(jìn)，讓節(jié)流通道變得更加流暢，減小流場的壓力變化，通常是將節(jié)流孔增加導(dǎo)角，做成類似喇叭的形狀。

圖2

4.3 異音源頭改造

節(jié)流安裝方式存在一定的問題，所以節(jié)流方式可以從異音源頭開始改造。毛細(xì)管作為一種簡單安裝的材料，結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，使用的壽命比較長，經(jīng)常被使用到小型制冷裝置中。傳統(tǒng)的減少電子膨脹閥節(jié)流噪音的方式主要為增加棉貼、防震膠的形式，而這些方式并不能真正減少噪音。工作人員可以針對節(jié)流安裝方式進(jìn)行優(yōu)化，將原有的毛細(xì)管分為兩段置于電子膨脹閥，這種節(jié)流方式可以讓冷媒先流過毛細(xì)管，再經(jīng)過電子膨脹閥，這樣可以減少電子膨脹閥的壓力，減緩電子膨脹閥的壓力變化，從而消除冷媒流動異音。

5 總結(jié)

總之，電子膨脹閥作為目前空調(diào)產(chǎn)品中重要的組成部分，如何減少電子膨脹閥節(jié)流噪音是我們需要研究的重點，提高用戶的舒適度。由于工程設(shè)計和安裝工程的因素，冷媒在經(jīng)過電子膨脹閥時可能會產(chǎn)生節(jié)流噪音，目前主要根據(jù)噪音產(chǎn)生的原因主要分為三種，根據(jù)三種產(chǎn)生的原因研究出相應(yīng)的解決措施，比如說大氣泡擠破產(chǎn)生的噪音可以通過在節(jié)流入口處添加過濾網(wǎng)破壞大氣泡來進(jìn)行控制，同時可以改善閥體的結(jié)構(gòu)，減少冷媒經(jīng)過電子膨脹閥時變化的壓力，從而達(dá)到減少噪音的效果，提高用戶的舒適感。

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