Termostatický expanzní ventil: 27 Důležitá fakta

OBSAH

DEFINICE TERMOSTATICKÉHO EXPANZNÍHO VENTILU

Termostatický expanzní ventil je součást, která se používá v chladicím systému nebo klimatizačním systému a pomáhá regulovat množství chladiva, které se uvolňuje do výparníku. Termostatický expanzní ventil tedy zajišťuje, že přehřátí z cívek výparníku se uvolňuje rovnoměrnou rychlostí. Ačkoli se mu říká „termostatický“ ventil, není schopen řídit teplotu cívek výparníku. Teplota ve výparníku závisí na tlaku, který je často řízen nastavením výkonu kompresoru.

Přiřazení obrázku: Mistrovský trojúhelník 12Termostatický expanzní ventilCC BY-SA 4.0

Termostatické expanzní ventily jsou také známé jako měřicí zařízení, ačkoli jiná zařízení mohou být označována podobným názvem, například kapilární trubice. Ve zkrácené formě se TX nebo TXV označuje jako termostatický expanzní ventil.

FUNKCE TERMOSTATICKÉHO EXPANZNÍHO VENTILU

Funkce TXV je regulovat tok chladiva do cívek výparníku v závislosti na požadovaném přehřátí. TXV se skládá ze senzorické baňky naplněné plynem, který snímá tlak výparníku. Tlak vyvíjí také pružina pod membránou ventilu. Dále spodní část membrány vyvíjí další tlak. Pokud je tlak plynu ve snímací baňce vyšší než kombinované tlaky kolem membrány; ventil se otevře.

Termostatický expanzní ventil reaguje na změny tlaku. Při studiu otevírání ventilu se obvykle uvažuje o třech hlavních silách. Další síla určuje otevírání a zavírání ventilů, kterými působí síla chladicího média.

SCHÉMA TERMOSTATICKÉHO ROZVADĚČE

Termostatický expanzní ventil
Schéma termostatického expanzního ventilu

Přiřazení obrázku: NeurotronixTermostatický expanzní ventil PHTCC BY-SA 4.0

KOMPONENTY TERMOSTATICKÉHO ROZVODU

Na trhu je k dispozici několik provedení termostatického expanzního ventilu, ale hlavní součásti uvnitř TEV jsou následující

  • Hlavní konstrukcí, která drží různé součásti pohromadě, je těleso ventilu, které se skládá ze zabudovaného otvoru, který omezuje průtok chladiva.
  • Tenký pružný materiál, který je vyroben z kovu, je membrána, která se ohne, aby vyvinula tlak na čep.
  • Velikost otvoru clony se nastavuje pomocí čepu nebo jehly, která řídí tok chladiva.
  • Skládá se z pružiny, která působí proti působení kolíku.
  • Skládá se ze snímací baňky a kapilárního potrubí instalovaného na výstupní části výparníku, které způsobuje otevírání a zavírání ventilu.

SPECIFIKACE TERMOSTATICKÉHO ROZVODU VENTILU

Specifikace termostatického expanzního ventilu se liší od jednoho provedení k druhému a v závislosti na chladicím nebo klimatizačním systému. Například u samotné řady termostatických expanzních ventilů Emerson existují rozdíly v konstrukci ventilů, dimenzování a rozsahu odpařovací teploty.

Specifikace termostatického expanzního ventilu řady Emerson TX7 je uvedena v tabulce níže:

Maximální pracovní teplota667 PSIG
Teplotní rozsah chladiva-130F až 1580F
Teplota, která má být skladována při-220F až 1580F
Spojovací materiálODF měď
Specifikace Emerson TX7

FUNKCE TERMOSTATICKÉHO EXPANZNÍHO VENTILU

Během normální funkce chladicího systému zůstává ventil otevřený. Fungování termostatické expanze je vysvětleno níže:

  • Když je chladicí zátěž chladicího systému vysoká, zvyšuje se teplota výparníku, kterou snímá senzorická baňka TEV. To znamená, že pro chladicí náplň je třeba zajistit více chladiva. Plyn v senzorické baňce se zvyšuje a pružina TEV zaznamenává zvýšení tlaku P1. V důsledku toho se membrána ohne dolů a umožní větrání chladiva protékat otvorem ventilu do výparníku
  • Je třeba poznamenat, že tlak pod membránou P2 se také zvyšuje se zvyšujícím se přehřátím v cívkách výparníku chladicího systému. Toto zvýšení tlaku uzavře otevření ventilu TEV. Další tlak P3 je vyvíjen pružinou pod membránou, která působí proti uzavření ventilu. Ventil se otevře, pokud je P1 mnohem větší než P2 a P3, což umožní vstup chladiva.
  • Když se chladicí zátěž sníží v HVAC systém, tlak P1 je menší než P2 a P3, což má za následek částečné uzavření ventilu umožňující proudění pouze omezeného množství chladiva do cívek výparníku chladicího systému. Tímto způsobem TEV pomáhá udržovat tok chladiva do cívek výparníku na základě přehřátí, které je snímáno senzorickou žárovkou umístěnou na TEV.

KDE JE TERMOSTATICKÝ ROZVODOVÝ VENTIL UMÍSTĚN?

Termostatický expanzní ventil je umístěn mezi oblastí výparníku a kondenzátoru chladicího cyklu. Hlavní těleso ventilu je často vyrobeno z mosazi a skládá se ze vstupního a výstupního ventilu. Vstupní otvor je ve spodní části zařízení, zatímco výstupní ventil je umístěn na boční straně ventilu. Odnímatelný uzávěr na sousední straně pomáhá při úpravě přehřátí chladiva.

JAK INSTALOVAT TERMOSTATICKÝ EXPANZNÍ VENTIL?

Níže jsou uvedeny kroky, které je třeba dodržet při instalaci termostatického expanzního ventilu: -

  • Doporučuje se očistit případný prach popř částice pájení ve ventilu armatury nebo jakékoli jiné části, které by mohly narušovat normální fungování chladicího systému.
  • Je zásadně nutné chránit TEV ovinutím těla ventilu vlhkým hadříkem, aby se ochránily termální látky, a doporučuje se udržovat pájecí hořák mimo tělo ventilu. Dále by mělo být zajištěno, že by se neměla používat žádná přebytečná pájka, protože existuje šance, že by mohla vstoupit do ventilu a narušit proces chlazení.
  • Senzorová žárovka TEV, která je připojena k sacímu potrubí, ovládá ventil a udržuje kontrolu teploty systému. Dále se TEV obvykle instaluje v blízkosti cívek výparníku. V případě, že TEV obsahuje vyrovnávací tlakový systém, pak by mělo být připojeno sací potrubí a tlakové potrubí a mělo by být umístěno za baňkou senzoru ventilu.
  • Snímací baňka je obvykle umístěna na horní straně sacího potrubí, zejména v malém vedení. U systémů se žárovkami senzorů mimo chladicí systém je vyžadována zvláštní ochrana před okolními podmínkami. Dále by sací potrubí mělo být na obou stranách izolováno od jedné nohy.
  • U systémů HVAC, které mají potrubí s velkým průměrem, je žárovka TEV umístěna ve směru 5 nebo 7 hodin ve spodní části sacího potrubí. Doporučuje se instalovat žárovku na vodorovnou plošinu sacího potrubí.
  • Žárovka TEV může být připojena k vertikální nebo horizontální oblasti sacího potrubí, nikdy by však neměla být umístěna na koleni, které by mohlo narušit správnou funkci baňky při snímání teplot.
  • TEV se nikdy nenacházejí na spodní straně chladicího potrubí, protože olej protékající potrubím působí jako izolátor, čímž narušuje normální činnost žárovky snímače.
  • V systému s více výparníky instalovanými s více TEV; TEV by neměly být umístěny na společném sacím potrubí. Místo toho by měl být sevřen na sacím potrubí každého výparníku, aby byla jasná indikace provozního stavu každého výparníku.

JAK SEŘÍZIT TERMOSTATICKÝ EXPANZNÍ VENTIL?

Při nastavování TEV je třeba zajistit, aby mezi každým nastavením byla mezera 20 minut. TEV se používají k nastavení toku chladiva do cívek výparníku. Ventil se skládá z čepu nebo jehly, která umožňuje nastavení průtoku chladicí kapaliny. Jehla otočená na čtvrtinu se považuje za jeden stupeň. Jehla by navíc měla být nastavována až po každých 20 minutách, protože je velmi citlivá. Při nastavování TEV je třeba postupovat takto: -

  • Mějte jasnou představu o tom, zda by měla být teplota zvýšena nebo snížena v TEV.
  • Vyhledejte polohu jehly / čepu.
  • Jehla by měla být otočena o jednu čtvrtinu ve směru hodinových ručiček pro každý nárůst teploty a naopak pro každý pokles teploty.

JAK KALIBROVAT TERMOSTATICKÝ ROZVODOVÝ VENTIL?

Neexistují zvláštní prostředky pro kalibraci termostatického expanzního ventilu, ale lze jej upravit, protože se jedná o ventil s modulačními možnostmi. Při otáčení dříkem ventilu ve směru hodinových ručiček bude mít vestavěné zvýšení tlaku za následek vyšší přehřátí.

 Při otáčení dříku proti směru hodinových ručiček se tlak v pružině snižuje, což snižuje přehřátí. Když je chladicí systém vypnutý, TXV ztrácí náboj v napájecí hlavě, ale není zde šance, že je ventil mimo nastavení. Vadný ventil se nedoporučuje znovu nastavovat; místo toho by měl být nahrazen. Nový ventil, který má být vyměněn, by měl být chráněn před přehřátím v důsledku pájení natvrdo.

TYPY TERMOSTATICKÉHO ROZVADĚČE

Existují dva různé typy termostatické expanze

  • Interně ekvalizovaný termostatický expanzní ventil
  • Externě vyrovnaný termostatický expanzní ventil

Interně vyrovnaný termostatický expanzní ventil se používá, když vstupní tlak výparníku nutí ventil k uzavření. Pokud se v systému s velkým poklesem tlaku na výparníku používá TEV s vnitřním vyrovnáním, je tlak pod membránou větší než tlak vyvíjený plynem ve senzorické baňce, což způsobí uzavření ventilu a vede k vyššímu přehřátí než je požadováno. Výsledkem je hladový stav.

Externě ekvalizovaný TEV funguje s výstupním výparníkem tlak a průtoky na stejné místo jako snímač teploty ventilu. Kompenzuje pokles tlaku, ke kterému dochází ve výparníku nebo rozdělovači chladiva. Externě ekvalizovaný TEV se obvykle používá na výparníku s více okruhy chladiva a rozdělovače.

VNITŘNÍ VYROVNÁVÁNÍ TERMOSTATICKÝCH ROZVODOVÝCH VENTILŮ

Interně vyrovnaný termostatický expanzní ventil se používá, když vstupní tlak výparníku nutí ventil k uzavření. Pokud se v systému s velkým poklesem tlaku na výparníku používá TEV s vnitřním vyrovnáním, je tlak pod membránou větší než tlak vyvíjený plynem ve senzorické baňce, což způsobí uzavření ventilu a vede k vyššímu přehřátí než je požadováno. Výsledkem je hladový stav.

Interně ekvalizované TEV se obvykle používají na velkých systémech s kapacitou větší než 1 tuna a na jakémkoli systému, který používá distributora. Je třeba poznamenat, že vnitřně vyrovnaná kabina TEV bude nahrazena externě vyrovnanou TEV, ale nikoli naopak.

EXTERNĚ VYROVNÁVANÝ TERMOSTATICKÝ ROZVODOVÝ VENTIL

Externě vyrovnaný TEV pracuje s výstupním tlakem výparníku a proudí do stejného místa jako senzorová baňka teploty ventilu. Kompenzuje pokles tlaku, ke kterému dochází na výparníku nebo rozdělovači chladiva. Externě vyrovnaný TEV se obvykle používá na výparníku s více okruhy chladiva a rozdělovače. U výparníku bez rozdělovače, pokud je pokles tlaku na výparníku vyšší než 3 psi, je třeba použít externě vyrovnaný TEV.

ÚČEL VYROVNÁVACÍHO ŘÁDKU V TERMOSTATICKÉM ROZVODOVÉM VENTILU

Pokud se v chladicím systému skládají cívky výparníku z extrémně dlouhých trubek nebo trubek s úzkým vnitřním průměrem, existuje větší šance na větší pokles tlaku mezi vstupem a výstupem. V případě, že pokles tlaku je příliš vysoký, pak bude teplota nasycení chladiva na výstupu z výparníku nižší než teplota nasycení chladiva na vstupu výparníku. To vyžaduje potřebu zvýšeného množství přehřátí, aby se vytvořila podmínka rovnováhy. kolem bránice nebo TXV. K vyrovnání účinků tohoto vysokého tlaku je třeba instalovat pokles přes výparník a externě vyrovnaný TEV.

Toto potrubí spojuje spodní část membrány s výstupem výparníku; čímž je zajištěno, že měřené přehřátí souvisí s podmínkami nasycení na výstupu z výparníku. Vnější vyrovnávací potrubí není schopno snížit tlakový spád, ale zajišťuje, že oblast cívky výparníku je účinně využívána k odpařování, čímž se zvyšuje účinnost a výkon chladicího systému.

VÝHODY TERMOSTATICKÉHO ROZVADĚČE

Výhody termostatického expanzního ventilu jsou následující:

  • TEV může změnit otevření ventilu v závislosti na stavu přehřátí v cívkách výparníku.
  • Může udržovat měnící se náplň chladiva pro přizpůsobení měnícím se okolním podmínkám.
  • Jeho schopnost upravit otevření ventilu snímáním nárůstu tlaku, což prospívá chladicímu systému při zvyšování jeho výkonu a předcházení poškození kompresoru v důsledku zaplavení.

Pokud není potřeba zařízení zajistit pevné uvolnění chladiva nebo chladicí kapaliny, je termostatický expanzní ventil zařízení, které je do značné míry upřednostňováno před ostatními možnostmi v systému HVAC.

NEVÝHODY TERMOSTATICKÉHO ROZVADĚČE

Hlavní nevýhodou použití termostatického expanzního ventilu je to, že pokud tlakový rozdíl mezi P1 (TEV snímací baňka) a kombinovaným tlakem P2 (pod membránou) a P3 (pružina vyvíjí tlak (nejsou významné, pak otevírání a zavírání ventil nebude fungovat správně, což bude bránit správnému uvolňování chladiva podle potřeby tepelného zatížení. V takových případech se doporučuje instalovat vyvážený port nebo elektronický expanzní ventil, aby se vyrovnaly s měnícími se potřebami a omezeními to se může objevit.

APLIKACE TERMOSTATICKÉHO ROZVADĚČE

Termostatické expanzní ventily se v systému HVAC z velké části používají, zejména v klimatizačních a chladicích jednotkách. Obvykle se instalují do jednotek s větší kapacitou. Je málo oblastí, kde se používají termostatické expanzní ventily

  • Rozdělit AC
  • Chladicí jednotky používané v průmyslových odvětvích
  • Centrální AC
  • Balené klimatizace

Existuje mnoho dalších aplikací, kde lze termostatický expanzní ventil v budoucnu instalovat v závislosti na požadavcích, které je třeba splnit.

ROZDÍL MEZI KAPILÁRNÍ TRUBKOU A TERMOSTATICKÝM EXPANZNÍM VENTILEM

TEV i kapilární trubice směřují ke společnému cíli, kterým je řízení toku chladiva do cívek výparníku, ale způsob jeho fungování se liší. Rozdíl mezi funkcí kapiláry a termostatickým expanzním ventilem je uveden v tabulce níže:

Termostatický expanzní ventilKapilární trubice
Otevření ventilu se nastaví podle
na přehřátí, které je
snímáno senzorickou žárovkou TEV
Nereaguje na změny tepelného zatížení
a otvor ventilu je pevný.
Poskytuje lepší účinnost
jak je nastaven průtok chladiva
podle tepelného zatížení
Nižší účinnost jako tok chladiva
není řízen tepelnou zátěží.
Je schopen fungovat na a
širší rozsah okolních teplot.
Jak je teplota vyšší, TEV uvolní více chladiva.
Nedostatek této schopnosti
je tlukot, který může poškodit cívky kompresoru.
Když se okolní teplota zvýší,
systém musí pracovat tvrději, aby poskytl
požadované chlazení
Tento typ ventilu se může sám přizpůsobit
různá potřeba náplně chladiva
čímž přispívá ke zvýšení výkonu
Nemůže uspokojit různé potřeby
náplň chladiva, což má dopad na
celkový výkon chladicího systému.
Termostatický expanzní ventil V / s kapilární trubice

TERMOSTATICKÝ VENTIL PRO KAPALINU

Tento typ expanzního ventilu se obvykle používá v plynových sporácích. Tento expanzní ventil pracuje na principu, že kapalina se při zahřátí rozpíná. Skládá se z PHIÁLU obvykle vyrobeného z mědi, která je naplněna kapalinou. PHIAL je připojen k měchu pomocí kapilární trubice. Tento ventil je připojen k měchu. Když kapalina expanduje v důsledku zvýšené teploty, vlnovec zatlačí ventil do své polohy. Tímto způsobem se zastaví tok plynu do hořáku.

Termostatický ventil pro expanzi kapaliny se nastavuje pomocí lišty pro nastavení teploty, která posune ventil buď blíže, nebo pryč ze své polohy. Tímto způsobem se dosáhne vyšší nebo nižší teploty před dosažením rychlosti obtoku.

VYMEZENÝ TERMOSTATICKÝ TERMOSTATICKÝ ROZVOD DEFINICE VENTILU

Na termostatický expanzní ventil působí 4 typy sil, kterými jsou

  1. Tlak v senzorické baňce, který otevírá sílu.
  2. Tlak ve výparníku nebo tlak vyvíjený externím ekvalizérem, tj. Uzavírací síla.
  3. Pružina pod membránou působí uzavírací silou.
  4. Chladivo, které proudí jehlou, vyvíjí otevírací sílu.

Když je tlak vyvíjený chladivem vyšší než obvyklá norma, bude síla vyvíjená touto silou větší, což bude mít za následek přítok většího množství chladiva skrz spirálu.

Když je tlak kapaliny nižší, bude to mít za následek menší průtok cívkou. Tyto výkyvy v přehřátí budou nepřijatelné, zejména u systémů s přesnými požadavky na přívod výparníku.

Vyvážený TXV je řešením této fluktuace tlaku, ke které dochází v důsledku tlaku vyvíjeného chladivem. Zde se tlak chladiva používá k vyvážení horní a spodní části jehly. Tlak kapaliny u tohoto typu TXV se používá jako vyrovnávací síla, která nepřispívá ani k uzavření, ani k otevření ventilu.

Obousměrný termostatický expanzní ventil

Když je termostatický expanzní ventil instalován na děleném systému se dvěma TXV a dvěma zpětnými ventily. Tato jednotka se označuje jako obousměrný TXV Doporučuje se nainstalovat obousměrný TXV na kondenzační jednotku a potrubí mezi ventilem a výměník tepla umístěné uvnitř je třeba izolovat. Pro snížení tlaku, poklesu je nezbytné zvětšit průměr izolace.

ELEKTRONICKÝ TERMOSTATICKÝ ROZVADĚČ

Funkce elektronického termostatického expanzního ventilu je stejná jako u běžného termostatického expanzního ventilu. Ale použití elektronického TEV zajišťuje, že chladivo proudí v kontrolovaných přesných poměrech nebo úrovních. Požadované přehřátí se vypočítá pomocí teplotního čidla, které je upnuto na expanzní ventil a další na výstupu výparníku.

Instalace a ovládání elektronického expanzního ventilu jsou jednoduché a vysoce spolehlivé. Ventil je řízen pomocí centralizované jednotky pro řízení průtoku chladiva celým systémem. Může zlepšit výkon chladicího systému i při nízkých kondenzačních tlacích. Výhodou elektronického TEV je, že může zvýšit výkon kompresoru bez ohledu na zatížení výparníku.

Tento typ TEV může zlepšit výkon odpařovacího systému a zvýšit chladicí kapacitu přibližně o 15 %. Na trhu je k dispozici několik provedení TEV, zatímco většina elektronických TEV se skládá z permanentního magnetu a měděné cívky uvnitř těla motoru, aby se vytvořil elektromagnetické pole. Motor je připevněn k hřídeli, která je spojena se závitem. Když je systém zapnutý, hřídel vyvíjí tlak na nit a tím na jehlu, která je následně tlačena do své polohy. Tímto způsobem funguje elektronický expanzní ventil.

ELEKTRONICKÝ EXPANZNÍ VENTIL VS TERMOSTATICKÝ EXPANZNÍ VENTIL

Hlavní rozdíl mezi elektronickým expanzním ventilem a termostatickými expanzními ventily spočívá v tom, že u termostatického expanzního ventilu je otevření závislé na vyvíjeném tlaku, zatímco elektronický expanzní ventil pracuje pomocí teplotních senzorů, které vypočítávají požadované přehřátí. Elektronické expanzní ventily zvyšují výkon chladicího systému ve větší míře ve srovnání s běžným TXV díky přesným měřením

AUTOMATICKÝ TERMOSTATICKÝ ROZVODOVÝ VENTIL

Tyto typy TXV jsou také označovány jako expanzní ventily s konstantním tlakem, protože tlak chladiva je řízen v chladicí jednotce. Posílá chladivo do výparníku kontrolovaným a odměřeným způsobem tak, aby byl dosažen tlak potřebný ke změně chladiva z kapaliny na páru.

Tělo ventilu je vyrobeno z kovu s membránou uvnitř těla. Na horní části membrány je umístěna pružina, na kterou se vždy působí tlakem a je ovládána stavitelným šroubem. Pod membránou je sedlo, které je ovládáno jehlou spojenou s membránou. Jehla se pohybuje podle bránice. Když se tedy membrána pohybuje dolů, jehla se také pohybuje dolů, což vede k otevření ventilu.

ROZDÍL MEZI AUTOMATICKÝM expanzním ventilem a termostatickým expanzním ventilem

Hlavní rozdíl mezi automatickým expanzním ventilem a termostatickým expanzním ventilem spočívá v tom, že termostatický expanzní ventil reguluje průtok chladiva v závislosti na zatížení hlavy, které působí na výparník. Zatímco automatický expanzní ventil funguje podle výstupního tlaku; uvolňuje chladivo do cívek výparníku na základě konstantního tlaku výparníku.

TXV lze použít v různých podmínkách prostředí, na rozdíl od AEV, které lze použít pouze v kontrolovaných podmínkách, kde je tlak ve výparníku konstantní, což je omezení. To má za následek nižší výkon chladicího systému instalovaného s AEV ve srovnání s chladicím systémem, který má TXV jako měřicí zařízení toku chladiva k cívkám výparníku.

ČASTO KLADENÉ OTÁZKY NA ROZHOVOR A ODPOVĚDI

1. Proč je preferován elektronický termostatický expanzní ventil před běžným TEV?

Elektronický TEV je lepší než běžný TEV tím, že uvolňuje přesné a přesné množství chladiva do systému výpočtem přehřátí. U běžného TXV se ale uvolňování chladiva provádí snímáním tlaku. Elektronické expanzní ventily zvyšují výkon chladicího systému ve větší míře ve srovnání s běžným TXV díky přesným měřením.

2. Jak TEV udržuje tok chladiva v systému HVAC?

Funkce TXV je regulovat tok chladiva do cívek výparníku v závislosti na požadovaném přehřátí. TXV se skládá ze senzorické baňky naplněné plynem, který snímá tlak výparníku. Tlak vyvíjí také pružina pod membránou ventilu.

Dále spodní část membrány vyvíjí další tlak. Pokud je tlak plynu ve snímací baňce vyšší než kombinované tlaky kolem membrány; ventil se otevře.

Termostatický expanzní ventil reaguje na změny tlaku. Při studiu otevírání ventilu se obvykle uvažuje o třech hlavních silách. Další síla určuje otevírání a zavírání ventilů, kterými působí síla chladicího média.

PROBLÉMOVÉ PROHLÁŠENÍ

1. V chladicím systému, který používá termostatický expanzní ventil pro regulaci úniku chladiva. Tlak vyvíjený na ventil je následující

  • Tlak P1 v senzorické baňce - 5 psi
  • Tlak P2 pod membránou - 2 psi
  • Tlak P3 pružinou pod membránou - 2 psi

Na základě výše uvedených informací se očekává otevření nebo zavření TEV.

Z výše uvedených informací to víme

P1> P1 + P2

5 psi> 4 psi (tj. 2 + 2 psi)

tj. tlak ve výparníku je mnohem vyšší než kombinovaný tlak vyvíjený pružinou a tlak pod membránou, což vede k závěru, že pro zvládnutí tepelné zátěže je zapotřebí více chladiva. Proto, TEV se otevře umožňující uvolnění chladiva do cívek výparníku.

Číst o přehřátí v systému HVAC. Klepněte na Zde