Vàlvula d'expansió tèrmica, tub capil·lar, vàlvula d'expansió electrònica, tres dispositius d'estrangulació importants
El mecanisme d'estrangulació és un dels components importants del dispositiu de refrigeració. La seva funció és reduir el líquid saturat (o líquid subrefredat) sota la pressió de condensació al condensador o receptor de líquid a la pressió d'evaporació i la temperatura d'evaporació després de l'estrangulació. Segons el canvi de càrrega, s'ajusta el flux de refrigerant que entra a l'evaporador. Els dispositius d'estrangulació més utilitzats inclouen tubs capil·lars, vàlvules d'expansió tèrmica i vàlvules de flotació.
Si la quantitat de líquid subministrada pel mecanisme d'estrangulació a l'evaporador és massa gran en comparació amb la càrrega de l'evaporador, part del líquid refrigerant entrarà al compressor juntament amb el refrigerant gasós, provocant accidents per compressió humida o martells líquids.
Al contrari, si la quantitat de subministrament de líquid és massa petita en comparació amb la càrrega tèrmica de l'evaporador, part de la zona d'intercanvi de calor de l'evaporador no podrà funcionar completament i fins i tot es reduirà la pressió d'evaporació; i la capacitat de refrigeració del sistema es reduirà, el coeficient de refrigeració es reduirà i la temperatura de descàrrega del compressor augmentarà, cosa que afecta la lubricació normal del compressor.
Quan el fluid refrigerant passa per un petit forat, una part de la pressió estàtica es converteix en pressió dinàmica i el cabal augmenta bruscament, convertint-se en un flux turbulent, el fluid es pertorba, la resistència a la fricció augmenta i la pressió estàtica disminueix, de manera que el fluid pot aconseguir el propòsit de reduir la pressió i regular el cabal.
L'estrangulació és un dels quatre processos principals indispensables per al cicle de refrigeració per compressió.
El mecanisme d'estrangulació té dues funcions:
Una és estrangular i despressuritzar el refrigerant líquid a alta pressió que surt del condensador fins a la pressió d'evaporació
El segon és ajustar la quantitat de líquid refrigerant que entra a l'evaporador segons els canvis de càrrega del sistema.
1. Vàlvula d'expansió tèrmica
La vàlvula d'expansió tèrmica s'utilitza àmpliament en els sistemes de refrigeració de freó. Gràcies a la funció del mecanisme de detecció de temperatura, canvia automàticament amb el canvi de temperatura del refrigerant a la sortida de l'evaporador per aconseguir l'objectiu d'ajustar la quantitat de subministrament de líquid del refrigerant.
La majoria de vàlvules d'expansió tèrmica tenen el sobreescalfament ajustat a 5-6 °C abans de sortir de fàbrica. L'estructura de la vàlvula garanteix que quan el sobreescalfament augmenta en 2 °C més, la vàlvula estigui en la posició completament oberta. Quan el sobreescalfament és d'uns 2 °C, la vàlvula d'expansió es tanca. La molla d'ajust per controlar el sobreescalfament, el rang d'ajust és de 3 a 6 ℃.
En general, com més alt sigui el grau de sobreescalfament establert per la vàlvula d'expansió tèrmica, menor serà la capacitat d'absorció de calor de l'evaporador, ja que augmentar el grau de sobreescalfament ocuparà una part considerable de la superfície de transferència de calor a la cua de l'evaporador, de manera que el vapor saturat es pot sobreescalfar aquí. Ocupa una part de l'àrea de transferència de calor de l'evaporador, de manera que l'àrea de vaporització del refrigerant i absorció de calor es redueix relativament, és a dir, la superfície de l'evaporador no s'utilitza completament.
Tanmateix, si el grau de sobreescalfament és massa baix, el refrigerant líquid pot entrar al compressor, donant lloc al fenomen desfavorable del martell líquid. Per tant, la regulació del sobreescalfament ha de ser adequada per garantir que entri suficient refrigerant a l'evaporador i evitar que el refrigerant líquid entri al compressor.
La vàlvula d'expansió tèrmica està composta principalment d'un cos de vàlvula, un paquet de detecció de temperatura i un tub capil·lar. Hi ha dos tipus de vàlvules d'expansió tèrmica: el tipus d'equilibri intern i el tipus d'equilibri extern segons els diferents mètodes d'equilibri del diafragma.
Vàlvula d'expansió tèrmica equilibrada internament
La vàlvula d'expansió tèrmica equilibrada internament està composta per un cos de vàlvula, una vareta d'empenta, un seient de vàlvula, una agulla de vàlvula, una molla, una vareta reguladora, una bombeta sensora de temperatura, un tub de connexió, un diafragma sensor i altres components.
Vàlvula d'expansió tèrmica equilibrada externament
La diferència entre la vàlvula d'expansió tèrmica de tipus equilibri extern i la de tipus equilibri intern en estructura i instal·lació és que l'espai sota el diafragma de la vàlvula d'equilibri extern no està connectat amb la sortida de la vàlvula, sinó que s'utilitza un tub d'equilibri de petit diàmetre per connectar-lo amb la sortida de l'evaporador. D'aquesta manera, la pressió del refrigerant que actua a la part inferior del diafragma no és Po a l'entrada de l'evaporador després de l'estrangulació, sinó la pressió Pc a la sortida de l'evaporador. Quan la força del diafragma està equilibrada, és Pg = Pc + Pw. El grau d'obertura de la vàlvula no es veu afectat per la resistència al flux a la serpentina de l'evaporador, superant així les deficiències del tipus equilibri intern. El tipus equilibri extern s'utilitza principalment en ocasions en què la resistència de la serpentina de l'evaporador és gran.
Normalment, el grau de sobreescalfament del vapor quan la vàlvula d'expansió està tancada s'anomena grau de sobreescalfament tancat, i el grau de sobreescalfament tancat també és igual al grau de sobreescalfament obert quan el forat de la vàlvula comença a obrir-se. El sobreescalfament de tancament està relacionat amb la precàrrega de la molla, que es pot ajustar mitjançant la palanca d'ajust.
El sobreescalfament quan la molla s'ajusta a la posició més fluixa s'anomena sobreescalfament tancat mínim; al contrari, el sobreescalfament quan la molla s'ajusta a la posició més ajustada s'anomena sobreescalfament tancat màxim. Generalment, el grau de sobreescalfament tancat mínim de la vàlvula d'expansió no és superior a 2 ℃, i el grau de sobreescalfament tancat màxim no és inferior a 8 ℃.
Per a la vàlvula d'expansió tèrmica d'equilibri intern, la pressió d'evaporació actua sota el diafragma. Si la resistència de l'evaporador és relativament gran, hi haurà una gran pèrdua de resistència al flux quan el refrigerant flueixi en alguns evaporadors, cosa que afectarà greument la vàlvula d'expansió tèrmica. El rendiment de treball de l'evaporador augmenta, cosa que provoca un augment del grau de sobreescalfament a la sortida de l'evaporador i una utilització irracional de l'àrea de transferència de calor de l'evaporador.
Per a les vàlvules d'expansió tèrmica equilibrades externament, la pressió que actua sota el diafragma és la pressió de sortida de l'evaporador, no la pressió d'evaporació, i la situació millora.
2. Capil·lar
El capil·lar és el dispositiu d'estrangulació més simple. El capil·lar és un tub de coure molt prim amb una longitud especificada, i el seu diàmetre interior és generalment de 0,5 a 2 mm.
Característiques del capil·lar com a dispositiu d'estrangulació
(1) El capil·lar s'extreu d'un tub de coure vermell, que és convenient de fabricar i barat;
(2) No hi ha peces mòbils i no és fàcil causar fallades i fuites;
(3) Té les característiques d'autocompensació,
(4) Després que el compressor de refrigeració deixi de funcionar, la pressió al costat d'alta pressió i la pressió al costat de baixa pressió del sistema de refrigeració es poden equilibrar ràpidament. Quan torna a funcionar, el motor del compressor de refrigeració s'engega.
3. Vàlvula d'expansió electrònica
La vàlvula d'expansió electrònica és del tipus de velocitat, que s'utilitza en l'aire condicionat inverter controlat intel·ligentment. Els avantatges de la vàlvula d'expansió electrònica són: un ampli rang d'ajust de cabal; alta precisió de control; adequada per al control intel·ligent; adequada per a canvis ràpids en el flux de refrigerant d'alta eficiència.
Avantatges de les vàlvules d'expansió electròniques
Gran rang d'ajust de cabal;
Alta precisió de control;
Apte per a control intel·ligent;
Es pot aplicar a canvis ràpids en el flux de refrigerant amb alta eficiència.
L'obertura de la vàlvula d'expansió electrònica es pot adaptar a la velocitat del compressor, de manera que la quantitat de refrigerant subministrada pel compressor coincideixi amb la quantitat de líquid subministrada per la vàlvula, de manera que es pot maximitzar la capacitat de l'evaporador i es pot aconseguir un control òptim del sistema d'aire condicionat i refrigeració.
L'ús d'una vàlvula d'expansió electrònica pot millorar l'eficiència energètica del compressor inversor, aconseguir un ajust ràpid de la temperatura i millorar la relació d'eficiència energètica estacional del sistema. Per als aparells d'aire condicionat inversor d'alta potència, s'han d'utilitzar vàlvules d'expansió electrònica com a components d'estrangulació.
L'estructura de la vàlvula d'expansió electrònica consta de tres parts: detecció, control i execució. Segons el mètode d'accionament, es pot dividir en tipus electromagnètic i tipus elèctric. El tipus elèctric es divideix a més en tipus d'acció directa i tipus de desacceleració. El motor pas a pas amb una agulla de vàlvula és un tipus d'acció directa, i el motor pas a pas amb una agulla de vàlvula a través d'un reductor d'engranatges és un tipus de desacceleració.
Data de publicació: 25 de novembre de 2022
