Термічний розширювальний клапан, капілярна трубка, електронний розширювальний клапан, три важливі дроселюючі пристрої
Дросельний механізм є одним з важливих компонентів холодильного пристрою. Його функція полягає у зниженні тиску та температури випаровування насиченої рідини (або переохолодженої рідини) під тиском конденсації в конденсаторі або рідинному ресивері до тиску та температури випаровування після дроселювання. Потік холодоагенту, що надходить у випарник, регулюється відповідно до зміни навантаження. До поширених дросельних пристроїв належать капілярні трубки, терморозширювальні клапани та поплавкові клапани.
Якщо кількість рідини, що подається дросельним механізмом до випарника, занадто велика порівняно з навантаженням випарника, частина рідкого холодоагенту потрапить у компресор разом із газоподібним холодоагентом, що призведе до мокрого стиснення або аварій з гідроударом.
Навпаки, якщо кількість подачі рідини занадто мала порівняно з тепловим навантаженням випарника, частина площі теплообміну випарника не зможе повноцінно функціонувати, і навіть тиск випаровування знизиться; також зменшиться охолоджувальна здатність системи, зменшиться коефіцієнт охолодження, а температура нагнітання компресора підвищиться, що негативно впливає на нормальне змащування компресора.
Коли холодоагент проходить через невеликий отвір, частина статичного тиску перетворюється на динамічний, і швидкість потоку різко зростає, перетворюючись на турбулентний потік, рідина порушується, опір тертя збільшується, а статичний тиск зменшується, завдяки чому рідина може досягти мети зниження тиску та регулювання потоку.
Дроселювання є одним із чотирьох основних процесів, необхідних для циклу компресійного охолодження.
Механізм дроселювання виконує дві функції:
Один з них полягає в дроселюванні та зниженні тиску рідкого холодоагенту високого тиску, що виходить з конденсатора, до тиску випаровування.
Друге – регулювання кількості рідкого холодоагенту, що надходить у випарник, відповідно до змін навантаження системи.
1. Термічний розширювальний клапан
Терморозширювальний клапан широко використовується у фреонових холодильних системах. Завдяки функції датчика температури він автоматично змінює температуру холодоагенту на виході з випарника, регулюючи кількість подачі рідкого холодоагенту.
Більшість терморозширювальних клапанів мають перегрів, встановлений на 5-6°C перед відправкою з заводу. Конструкція клапана гарантує, що при збільшенні перегріву ще на 2°C клапан повністю відкрито. Коли перегрів становить близько 2°C, розширювальний клапан закривається. Регулювальна пружина для контролю перегріву має діапазон регулювання 3~6℃.
Загалом кажучи, чим вищий ступінь перегріву, встановлений терморозширювальним клапаном, тим нижча теплопоглинальна здатність випарника, оскільки збільшення ступеня перегріву займе значну частину поверхні теплопередачі в хвостовій частині випарника, так що насичена пара може перегріватися тут. Вона займає частину площі теплопередачі випарника, так що площа випаровування холодоагенту та поглинання тепла відносно зменшується, тобто поверхня випарника використовується не повністю.
Однак, якщо ступінь перегріву занадто низький, рідкий холодоагент може потрапити в компресор, що призведе до небажаного явища гідроудару. Тому регулювання перегріву має бути відповідним, щоб забезпечити надходження достатньої кількості холодоагенту у випарник, запобігаючи потраплянню рідкого холодоагенту в компресор.
Терморозширювальний клапан складається в основному з корпусу клапана, датчика температури та капілярної трубки. Існує два типи терморозширювальних клапанів: внутрішнього балансування та зовнішнього балансування, відповідно до різних методів діафрагмового балансування.
Внутрішньо збалансований терморозширювальний клапан
Внутрішньо збалансований терморозширювальний клапан складається з корпусу клапана, штовхача, сідла клапана, голки клапана, пружини, регулюючого штока, датчика температури, з'єднувальної трубки, сенсорної діафрагми та інших компонентів.
Зовнішньо збалансований терморозширювальний клапан
Різниця між терморозширювальним клапаном зовнішнього балансування та внутрішнім балансуванням у конструкції та монтажі полягає в тому, що простір під діафрагмою зовнішнього балансувального клапана не з'єднаний з виходом клапана, а для з'єднання з виходом випарника використовується балансувальна труба малого діаметра. Таким чином, тиск холодоагенту, що діє на нижню сторону діафрагми, не дорівнює Po на вході випарника після дроселювання, а дорівнює тиску Pc на виході з випарника. Коли сила дії діафрагми збалансована, вона дорівнює Pg=Pc+Pw. Ступінь відкриття клапана не залежить від опору потоку у випарнику, що долає недоліки внутрішнього балансування. Зовнішній балансування здебільшого використовується у випадках, коли опір випарника великий.
Зазвичай ступінь перегріву пари, коли розширювальний клапан закритий, називається ступенем перегріву в закритому стані, і ступінь перегріву в закритому стані також дорівнює ступеню перегріву в відкритому стані, коли отвір клапана починає відкриватися. Перегрів в закритому стані пов'язаний з попереднім натягом пружини, який можна регулювати за допомогою важеля регулювання.
Перегрів, коли пружина встановлена в найслабше положення, називається мінімальним перегрівом у закритому стані; навпаки, перегрів, коли пружина встановлена в найтугіше положення, називається максимальним перегрівом у закритому стані. Зазвичай мінімальний ступінь перегріву розширювального клапана у закритому стані не перевищує 2℃, а максимальний ступінь перегріву у закритому стані не менше 8℃.
Для терморозширювального клапана внутрішнього балансування тиск випаровування діє під діафрагмою. Якщо опір випарника відносно великий, то під час протікання холодоагенту в деяких випарниках виникатимуть великі втрати опору потоку, що серйозно вплине на терморозширювальний клапан. Робочі характеристики випарника збільшуються, що призводить до збільшення ступеня перегріву на виході з випарника та нераціонального використання площі теплопередачі випарника.
Для зовнішньо збалансованих терморозширювальних клапанів тиск, що діє під діафрагмою, є тиском на виході випарника, а не тиском випаровування, і ситуація покращується.
2. Капіляр
Капіляр – це найпростіший дросельний пристрій. Капіляр являє собою дуже тонку мідну трубку заданої довжини, внутрішній діаметр якої зазвичай становить від 0,5 до 2 мм.
Особливості капіляра як дросельного пристрою
(1) Капіляр виготовлено з червоної мідної трубки, яку зручно виготовляти та вона дешева;
(2) Немає рухомих частин, і це нелегко спричинити поломку та витік;
(3) Він має характеристики самокомпенсації,
(4) Після зупинки холодильного компресора тиск на стороні високого тиску та тиск на стороні низького тиску в холодильній системі можна швидко збалансувати. Коли він знову запускається, двигун холодильного компресора запускається.
3. Електронний розширювальний клапан
Електронний розширювальний клапан — це швидкісний тип, який використовується в інтелектуально керованих інверторних кондиціонерах. Переваги електронного розширювального клапана: широкий діапазон регулювання витрати; висока точність керування; підходить для інтелектуального керування; підходить для швидкої зміни високоефективного потоку холодоагенту.
Переваги електронних розширювальних клапанів
Великий діапазон регулювання потоку;
Висока точність керування;
Підходить для інтелектуального керування;
Може застосовуватися для швидких змін потоку холодоагенту з високою ефективністю.
Відкриття електронного розширювального клапана можна адаптувати до швидкості компресора, щоб кількість холодоагенту, що подається компресором, відповідала кількості рідини, що подається клапаном, що дозволяє максимально використати потужність випарника та досягти оптимального керування системою кондиціонування повітря та охолодження.
Використання електронного розширювального клапана може підвищити енергоефективність інверторного компресора, забезпечити швидке регулювання температури та покращити сезонний коефіцієнт енергоефективності системи. Для потужних інверторних кондиціонерів електронні розширювальні клапани необхідно використовувати як дроселюючі компоненти.
Структура електронного розширювального клапана складається з трьох частин: детектування, керування та виконання. За способом керування його можна розділити на електромагнітний та електричний. Електричний тип також поділяється на прямої дії та уповільнення. Кроковий двигун з голкоподібним клапаном є прямої дії, а кроковий двигун з голкоподібним клапаном через редуктор є уповільненням.
Час публікації: 25 листопада 2022 р.
