空調用電子膨脹閥噪音與導向套的關系分析探討

陳鋒，趙俊

（浙江盾安人工環(huán)境股份有限公司，浙江 諸暨 311800）

1 電子膨脹閥噪音來源分析

1.1 電子膨脹閥結構及流速分析

電子膨脹閥如圖1所示，其主要由閥口，閥芯，導向套及閥體組成。而在閥口，導向套，閥芯之間形成了一個流體流動空間，該空間區(qū)域我們稱之為閥芯區(qū)，用紅色框進行標識。

接下來我們對閥體進行CFD流速模擬分析，分析參數(shù)如下表1，分析結果如圖2所示。我們發(fā)現(xiàn)閥芯區(qū)（紅色框所示區(qū)域）為閥內流速最高，且流體最不規(guī)則的區(qū)域。模擬輸出結果如表2。

圖1

表1 模擬參數(shù)

表2 模擬輸出結果 m/s

圖2

通過模擬我們不難發(fā)現(xiàn)閥芯區(qū)域（即紅色框表示區(qū)域）為閥體最大流速區(qū)，流體最不規(guī)則運動區(qū)域，是發(fā)生噪音的主要來源。

1.2 針對閥芯區(qū)域流速變大的可能因子分析

我們對閥芯區(qū)域進行結構分析，采用魚骨分析的方法，總結了以下三個方面（如圖3）。

圖3

由于閥芯和閥口是通過客戶認定要求進行設計，且試驗驗證時間限制，我們對“導向孔尺寸過小，導致流體無法及時排出”這一點進行重點驗證分析。

2 針對不同大小的導向孔尺寸的試驗驗證

（1）試驗樣品制作準備：我們針對之前提出的問題，我們加工了兩款導向套部件，如圖4所示。

圖4

將不同樣品編號的導向套分別組成電子膨脹閥閥體A（樣品編號A），電子膨脹閥B（樣品編號B）進行式樣測試。

（2）試驗設備介紹：如圖5，我們將測試膨脹閥與主設備膨脹閥并聯(lián)連接，從而調節(jié)閥體入口制冷劑流量及壓力。

圖5

其中圖5紅色虛線區(qū)域是噪音測試箱。

3 測試結果說明（如表3、圖6）

表3 噪音測試結果可見附表

圖6

為了進一步確認閥體A噪音的突變情況，我們再對410kg/h流量前后進行了更加細化的噪音測試及噪音判斷（如表4、圖7）。

表4

噪音圖譜如圖8。

圖7

圖8

4 結語

（1）在原結構設計下，2．6mm口徑電子膨脹閥反向流通時存在固有的流量限制，410kg/h前后噪音值明顯變大，出現(xiàn)噪音突變點。電子膨脹閥結構決定每款閥體都存在限制流量值，超過一定流量值時噪音會明顯變大，今后應用膨脹閥時應該特別注意。

（2）通過驗證分析我們可以看出電子膨脹閥導向孔尺寸對電子膨脹閥的噪音有很大的影響，對于口徑為2．6mm電子膨脹閥來說流量超過410kg/h以上時，影響效果會更加明顯。適當增大導向孔尺寸，在410kg/h以后噪音出現(xiàn)了大幅度降低，噪音值降低了約20%～30%。

（3）導向孔尺寸增大能明顯避免電子膨脹閥尖噪音的出現(xiàn)，可以大大增加電子膨脹閥可使用的流量范圍。

（4）另外當流量增加時，閥體流速增加，閥體噪音也會隨之增大，且存在一定正相關關系。