电子膨胀阀在变频节能技术中的应用

一、技术名称：

电子膨胀阀在变频节能技术中的应用

二、技术所属领域及适用范围：

家用空调、商用空调、冷冻及冷藏设备

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

从2014年10月1日起，中国变频空调能效限定值从3.0提升至3.9，市场的准入门槛提升。在空调行业发展规划中明确要求到2015年，变频空调能效水平较2010年提高20%，到2020年较2015年再提高20%。目前应用该技术可实现节能量34万tce/a，CO2减排约90万t/a。

四、技术内容

1.技术原理

电子膨胀阀是变频空调的关键元件。变频空调是通过变频器改变供电频率调节压缩机的转速。上述变化必须依靠电子膨胀阀来自动控制系统中冷媒流量的大小，使之与变频压缩机的功率相匹配。通过电子膨胀阀对制冷剂流量的自动调节,可使空调系统始终保持在最佳的工况下运行，达到快速制冷、精确控温、节省电能的效果。同时电子膨胀阀可实现制冷、制热状态下流量的自动控制。

2.关键技术

(1)一种电磁线圈装置;

(2)电子膨胀阀、电子控制阀、电动阀及其止动装置、一种热交换装置及其电动阀。

3.工艺流程

电子膨胀阀由阀体和线圈两部分组成，其工艺流程不同。阀体部分工艺重点在于机加工、装配、焊接和总装检测;线圈部分重点在于线包的制作、封装以及电气性能检测。

阀体由三部分组装焊接而成，阀组部件的零件需要先通过，车加工→组装→炉焊→螺母压配等工序;转子部件从车加工的丝杆开始需要经过：磁体注塑→止动部焊接→阀针压配组装→转子着磁等工序;上述两个部件再配套止动器部件组装后进行激光焊密封，最后进行阀体总成的在线性能检测。线圈需要通过骨架注塑→绕线→线头处理→导磁体组装→注塑封装→外壳焊接→线圈电气性能检测等工序。

五、主要技术指标

1.气密性4.2MPa×1min无泄漏;

2.耐压6.3MPa×3min无变形;

3.破坏压力16.8MPa×1min无开裂;

4.阀口泄漏≤600ml/min;

5.逆向开阀压差≥2.11MPa;

6.最大动作压差≥3.43MPa;

7.绝缘电阻≥100ΜΩ，电气强度AC500V/50Hz 1min无闪络或击穿;

8.线圈温升≤60K;

9.寿命耐久≥10万次。

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

2002年4月，DPF型家用空调电子膨胀阀通过省级新产品鉴定，产品技术达到国际同类产品先进水平;2009年12月，Q型家用空调电子膨胀阀通过省级新产品鉴定，产品技术达到国际先进水平。2012年1月，DPF(S03)型大容量电子膨胀阀于通过省级新产品鉴定，达到国际先进水平。2013年12月，O型电子膨胀阀通过省级新产品鉴定，技术水平达到国际先进水平。

目前国内市场变频空调占有率已超过50%，国际市场变频空调的占有率正逐步上升，为满足不断增长的市场需求，公司正在进行年产1380万套变频节能空调用电子膨胀阀的扩能改造，15年将形成年产2700万套的能力。

七、典型应用案例

典型案例1

技术提供单位：浙江三花股份有限公司

建设规模：本项目的建设规模为购置精密车床、滚丝机、瑞士多工位组合机床等进口设备，倒角机、超声波清洗机、组装工作台、全自动装配线等国产设备，形成年产1380万套直流变频空调用电子膨胀阀的生产能力。项目建成后，年可节能71.23万吨标准煤。主要技改内容：1、选择和采购合适的高精度加工设备及确定合理的加工工艺;2、选择和采购转子部件相关材料，转子部件相关成型模的设计制造和加工工艺的确定，以及转子充磁工装的设计和充磁参数的确定，以满足转子精度、磁性能和稳定性、可靠性的要求;3、塑封线圈的极板精度保证和包封材料、加工设备的选型、工艺设备的确定，以保证精度和塑封密封性;4、阀体外罩材料的选择和成型工艺的确定;5、产品加工装配用专用设备的设计制造，包括隧道炉设备的设计制造和激光焊设备的设计制造;6、产品专用检测试验台的设计制造，包括电子膨胀阀内漏和开阀脉冲试验台、流量测试台、氦检外漏测试台、开阀压力差试验台、转子多项性能测试设备等。主要设备：精密车床、滚丝机、瑞士多工位组合机床等进口设备;倒角机、超声波清洗机、组装工作台、全自动装配线等国产设备。总投资：19600万元，其中固定资产投资15974.6万元，铺底流动资金3584万元。建设期4年，节能量：节电57.9亿度/年，折标准煤为71.23万吨/年。节能经济效益：项目投产后实现年均销售收入40259.6万元，年均增值税2530万元，年均销售税金及附加253万元，年均利润总额10453.7万元。投资回收期2.08年。

八、推广前景及节能减排潜力

电子膨胀阀主要应用于变频空调系统中，以实现制冷剂流量的自动调节，目前日本市场中变频空调使用比例达100%，而国内市场其使用比例已达到48%，随着国家变频空调能效标准的不断提升，国内变频空调市场将会进一步发展，预计未来五年，该技术在行业内的推广率可达到50%，投资额2亿元，年节能能力可达到85万tce/a，减排能力224万tCO2/a。