Принцип работы терморегулирующий вентиль: Терморегулирующий вентиль — что это, принцип работы, характеристики

Расширительные устройства

Расширительные устройства — Принцип работы.

Как устроен ТРВ

 

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, обеспечивая падение величины давления с высокого значения (давление в конденсаторе) до низкого значения (давление в испарителе), влияя также на величину падения температуры.

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего в испаритель.

 

​

 

Расширительные устройства — Типы.

 

Расширительные устройства, применяемые в холодильной технике, могут быть двух видов: регулируемые и нерегулируемые.

В нерегулируемых расширительных устройствах проходное сечение остается неизменным, в отличие от регулируемых расширительных устройств — в них проходное сечение может изменяться, меняя таким образом массовый расход хладагента через устройство.

Вот некоторые примеры расширительных устройств различного типа:

 

​

 

 

 

 

Расширительные устройства — Капиллярная трубка.

 

Капиллярная трубка — это длинная трубка постоянного сепчения, которая может использоваться в системах 1 : 1 (один компрессор и один испаритель).

Применение термина «капиллярная» в данном случае достаточно условно, поскольку поверхностное натяжение не играет существенной роли в данном применении.

Стандартный внутренний диаметр капиллярной трубки — от 0.5 мм  до 3 мм, а длина — от 1.0м до 6м .

 

Падение давления.

Причина возникновения падения давления в капиллярной трубке заключается в следующем:

Жидкий хладагент начинает испаряться, поскольку возникает падение давления из-за наличия силы трения о стенки трубки, таким образом образуется парожидкостная смесь. Увеличение объема парожидкостной смеси приводит к возникновению эффекта дросселирования и ограничения потока хладагента, проходящего через капиллярную трубку. Для заданных параметров длины и диаметра трубки сила трения постоянна, поэтому величина падения давления напрямую зависит от длины трубки.

 

 

 

 

 

Преимущества.

 

Дешевизна и отсутствие движущихся частей, а, следовательно, нет необходимости в обслуживании.

Наличие капиллярной трубки приводит к выравниванию величин давления в конденсаторе и испарителе, соответственно возможен мягкий пуск компрессора.

Идеальна для применения в системах с  герметичными компрессорами, предварительно собранных и полностью заправленных.

 

Недостатки.

 

Невозможно регулировать поток хладагента в зависимости от сезонных или дневных изменений в температуре окружающей среды или нагрузки. Система работает эффективно только при расчетных условиях.

Возможно закупоривание канала из-за узкого проходного сечения трубки; поэтому необходимо быть предельно аккуратным при сборке системы. Необходимо использовать фильтр-осушитель перед трубкой для предотвращени я попадания загрязнений и твердых частиц в трубку.

Во время цикла остановки в испарителе может остаться жидкость, которая затем, при запуске системы, может привести к повреждению компрессора. Именно поэтому такие системы используются только полностью заполненными и в них применяются герметичные компрессоры, которые не допускают утечек хладагента. Достаточно часто также применяется отделитель жидкости для предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор.

Подходит  только для использования в системах с одним компрессором и одним испарителем.

 

Расширительные устройства — Автоматический расширительный Вентиль.

 

Автоматический расширительный вентиль (АРВ) обеспечивает постоянное давление, а значит и постоянную температуру, в испарителе.

Уменьшение величины давления в сужающем устройстве

Pa — Атмосферное давление

Ps — Усилие пружины

Pfs — Давление за пружиной (зависит от конструкции)

Pe — Давление в испарителе

Pa+Ps = Pfs+Pe, диафрагма не перемещается.

Когда давление в испарителе уменьшится настолько, что Pa+Ps > Pfs+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

Когда давление в испарителе увеличится настолько, что Pa+Ps < Pfs+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

​

 

​

 

​

 

Расширительные устройства — Терморегулирующий вентиль.

 

Терморегулирующий вентиль — самое универсальное расширительное устройство, наиболее часто применяемое в холодильный системах.

 

Терморегулирующий вентиль управляет величиной перегрева в испарителе; также он препятствует попаданию жидкости в компрессор, поскольку закрывается при прохождении жидкости через клапанный узел.

 

Pb — Давление в термобаллоне

Ps — Усилие пружины

Pe — Давление в испарителе

При условии, что Pb = Ps+Pe диафрагма неподвижна.

 

Если давление в термобаллоне возрастает таким образом, что Pb > Ps+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

 

Если давление в термобаллоне уменьшается таким образом, что Pb < Ps+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

 

 

Уровень жидкого хладагента контролируется расширительным устройством — термобаллоном:

​

 

 

Нагрузка уменьшается и уровень жидкости повышается:

​

 

При уменьшениии температуры / нагрузки испарителя: давление в термобалоне падает:

​

 

диафрагма под действием пружины движется вверх, и клапан закрывается:

​

 

меньшее количество хладагента поступает в испаритель:

​

 

 

 

​

 

​

 

​

 

​

 

 

 

Расширительные устройства — Электронно-управляемый ТРВ.

 

Датчик температуры меряет температуру перегретого пара на выходе испарителя.

 

Датчик давления меряет давление пара на выходе испарителя. В контроллере сигнал давления преобразовывается в значение температуры насыщенных паров хладагента.

 

Величина перегрева получается путем вычитания температуры насыщенных паров из температуры перегретого пара.

 

Контроллер управляет значением PWM (Pulse Width Modulation — Широтно-Импульсная модуляция) — открывая и закрывая клапан для точной дозировки хладагента и поддержания уставки перегрева.

 

 

 

 

 Терморасширительные вентили ТРВ — Конструкция

 

 

Терморегулирующий вентиль включает в себя терморегулирующий элемент (1), отделенный от корпуса клапана (2) диафрагмой

 

Корпус клапана содержит следующие компоненты — фильтр (3), пружина (4) и клапанный узел (5).

 

Капиллярная трубка соединяет терморегулирующий элемент с термобаллоном (6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы ТРВ.

 

    Функционирование терморегулирующего вентиля обусловлено соотношением следующих величин давлений:

 

P1: Давление в термо баллоне, которое воздействует на диафрагму сверху, по направлению открытия клапана.

 

P2: Давление в испарителе (давление кипения), которое воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

P3: Усилие пружины, которое также воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

Во время процесса регулирования (работы устройства), баланс сил образуется между давлением в термо баллоне с одной стороны диафрагмы (P1) и давлением кипения (P2) плюс усилием пружины (P3) с другой стороны. Усилие пружины необходимо для задания минимального значения давления в термо баллоне, приводящего к началу смещения диафрагмы для открытия клапана.

 

Усилие пружины необходимо для задания минимального усилия/давления которое необходимо превысить давлению в термо баллоне для открытия

 

 

 

 

 

 

​

 

​

 

​

Если закручивать до упора регулировочный винт ТРВ то клапанный узел будет закрыт и хладагент в испаритель не поступает. в объеме будет тепло…

Если слишком много выкрутить регулировочный винт ТРВ, то в испаритель будет поступать большое количество хладагента в жидком виде. Выкипания хладагента в испарителе происходить не будет. А будет сильное обмерзание газовой / всасывающей магистрали и даже компрессора. В объеме также будет тепло.

 

 

Расширительные устройства -Уравнивающее давление

 

    Как мы видели на предыдущих слайдах, расширительное устройство работает под действием 3-х основных сил (давлений): давление в термобаллоне (Pb), уравнительное давление (Pe) и эквивалентное давление пружины (Ps).

 Уравнительное давление — это давление в испарителе (давление кипения), которое передается на клапан.

 

Это применимо к расширительным устройствам, работающим по давлению и давлению/температуре.

 

Существует два способа передачи давления кипения на диафрагму расширительного устройства:

 

    1. Внутреннее уравнивание.

 

    2. Внешнее уравнивание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Более подробно о том, как работают оба этих способа мы покажем на следующих слайдах.

 

 

Внутреннее уравнивание давления — Давление кипения передается передается на диафрагму изнутри:

​

*Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения).

 

 

Внешнее уравнивание давления — Давление кипения передается на диафрагму непосредственно с выхода испарителя на внешнее присоединение клапана по отдельному трубопроводу:

 

​

 *Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения). Расширительное устройство с внешним уравниванием давления желательно использовать в системах, где потеря давления на испарителе достаточно высока, т.е. их совершенно необходимо использовать в системах с разделителями потока.

 

 Перегрев. Как измерить определить перегрев?

 

Перегревом пара называют разницу между температурой, измеренной при помощи термобаллона (темература образования пара при постоянном давлении) и температурой пара хладагента.

 

Перегрев определяется считыванием величины давления кипения как можно ближе к месту крепления термобаллона, преобразованием этой величины в температуру и вычитанием ее из реальной температуры, измеренной в месте крепления термобаллона.

 

 Перегрев измеряется в K или °C

 

Перегрев играет ключевую роль в функционировании расширительного устройства. Основным назначением ТРВ является контроль значения перегрева, но в то же время, перегрев влияет на степень открытия клапана, осуществляя таким образом замкнутую цепь управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переохлаждение.

 

   Переохлаждение определяется как разность между температурой начала кипения жидкости и температурой жидкости, измеренной в той же точке жидкостной линии.

 

Переохлаждение измеряется в K или °C.

 

 Величина переохлаждения на входе в расширительное устройство должна составлять как минимум 1 — 2 K для обеспечения бесперебойной работы терморегулирующего вентиля.

 

Переохлаждение хладагента необходимо для того, чтобы избежать появления пузырьков пара в хладагенте на входе в расширительное устройство.

 

Пузырьки пара в потоке хладагента приводят к уменьшению производительности расширительного устройства и, соответственно, к уменьшению количества хладагента, поступающего в испаритель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зарядка термобаллона

 

 

 Цель зарядки — поддержание постоянного соотношения температура/давление во всем температурном диапазоне использования ТРВ. Достичь этого можно двумя способами — использовать Параллельный или Последовательный тип зарядки.

 

При параллельном типе, для зарядки термобаллона используют тот же хладагент, что и в холодильной установке. Кривые давления в данном случае параллельны. В случае использования такого типа зарядки, для высоких температур кипения хладагента, отклонение давления может  составлять   0.12 бар/K, при низких температурах кипения — до   0.27 бар/K.

 

Поскольку настроить такую систему можно только на одну величину температуры испарения, рекомендуется применять такие ТРВ в ограниченном температурном диапазоне.

 

Перекрестный тип зарядки подразумевает заполнение термобаллона специальной смесью, которая позволяет сохранять соотношение температура/давление в широком температурном диапазоне. Кривые давления термобаллона и хладагента пересекутся вне рабочего диапазона.

 

​  

_____

 

  В некоторых случаях может потребоваться ограничение степени открытия ТРВ , чтобы избежать высокой величины давления кипения. Это может быть достигнуто при использовании клапанов с функцией MOP.

 

MOP = Maximum Operating Pressure (Максимальное давление регулирования).

 

Масса вещества для заправки термобаллона ограниченна так, чтобы при определенном соотношении давление/температура вся зарядка в термобаллоне испарялась.

 

Как только вся жидкость в термобаллоне испарится, давление в термобаллоне будет расти медленнее, чем давление кипения, соответственно, при увеличении давления кипения, клапан будет закрываться.

 

​  

 

___

 

Адсорбционная зарядка

 

Для данного типа зарядки термобаллона используют СО2 или метан. В зависимости от температуры, давление будет меняться по газовому закону с учетом характеристик адсорбционного материала. Наиболее часто используют активированный уголь в качестве адсорбирующего материала, также может использоваться силикогель и молекулярное сито.

 

В версии клапана с MOP используется отличное давления зарядки термобаллона. Это приводит к наличию дополнительной точки пересечения кривых давления зарядки и хладагента. Соответственно, давление зарядки термобаллона не может открыть клапан при наличии давления хладагента.

 

​   

 

Терморегулирующие вентили могут выпускаться с четырьмя различными типами зарядки термобаллона:

 

​

Примечание: Поскольку давление внутри термобаллона зависит от типа используемого хладагента, различные терморегулирующие вентили применяются для разных хладагентов. В случае применения электронно- управляемых ТРВ, различные характеристики хладагентов записаны в управляющей программе контроллера.

 

Зарядка термобаллона – Быстродействие

 

На данном слайде мы увидим время срабатывания клапана для каждого из типов зарядки.

 

На графике, по оси X откладывается время, а по оси Y — открытие/закрытие клапана.

 

В холодильном цикле, время срабатывания клапана должно равняться времени срабатывания испарителя. Клапан и испаритель должны функционировать как единая система.

 

Короткое время закрытия клапана необходимо для предотвращения скапливания жидкости в испарителе, т.е. для защиты компрессора от гидроудара.

 

Разное время срабатывания для открытия/закрытия клапана определяет эффект затухания для системы испаритель/клапан.

 

 Различные типы загрузки определяются областью применения и применяемым испарителем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие типы расширительных устройств.

 

​

 

EhS ремонт и обслуживание электронных и механических ТРВ

                 Существуют терморегулирующие вентили с внешним и внутренним уравниванием.   ТРВ с внешним уравниванием отличается трубкой, предназначенной для передачи давления хладагента на выходе из испарителя, для учёт потерь давления обусловленных движением хладагента через испартель. Она измеряет давление в испарителе и подает его к мембране со стороны пружины. Получается, что он поддерживает баланс между силой пружины – давления на выходе из испарителя — и в термобаллоне.

Терморегулирующие вентили с внутренним выравниванием используются в торговых системах небольшой мощности. Они подходят к любому хладагенту, но имеют невысокую производительность.  

               Действие ТРВ основано на поддержании перегрева в испарителе — он позволяет ему заполнить испаритель необходимым количеством жидкого хладагента независимо от имеющейся нагрузки. Также нет опасности, что жидкость может попасть в компрессор или всасывающий трубопровод. В результате обеспечивается максимально эффективное применение поверхности испарителя. 

             Статический перегрев, т.е. перегрев, необходимый для компенсации усилия пружины, устанавливается на заводе-изготовителе. ТРВ начинает открываться, как только будет достигнут заданный статический перегрев. Его величина не должна быть слишком низкой, поскольку при остановке компрессора в системах без откачки при достижении требуемой температуры охлаждаемой среды значение перегрева мало, и жидкий хладагент, который остается в испарителе, может попасть в компрессор, что приводит к нежелательным последствиям.

             Перегрев открытия, т.е. перегрев, при котором ТРВ открывается, зависит от параметров работы системы. Сумма перегрева открытия и статического перегрева составляет рабочий перегрев, который можно измерить. Его величина не должна быть большой, поскольку при этом нарушается заполнение испарителя жидким хладагентом, но и не должна быть слишком малой, иначе могут произойти поломки. Оптимальная величина рабочего перегрева, обеспечивающая устойчивую работу ТРВ, лежит в пределах не ниже 5…8 К.

Принцип работы трв

Терморегулирующий вентиль: принцип работы, устройство и характеристики

Одно из основных применений терморегулирующего вентиля — это регулировка температуры в жилом здании или помещении.

Для корректного использования данного устройства его необходимо устанавливать на радиатор отопления в той комнате, в которой важно поддерживать нужную температуру.

Термоэлемент

Вентили разделяются на несколько групп не только по видам тех систем, с которыми они работают.

Разные группы этих изделий отличаются такой вещью, как термоэлемент, а также рабочей жидкостью.

Если говорить о наполнении, то устройства могут работать на газу, жидкости или парафине.

Газовые типы элементов считаются наиболее высококлассными, жидкость занимает среднюю нишу, а худшими по своим характеристикам стали термоэлементы, работающие с парафином.

Назначение устройства

Термостатические вентили, установленные на радиаторах, способны контролировать температуру в автоматическом режиме на основании температурных колебаний в комнате на высоте 2м.

Термостатический вентиль регулирует подачу теплоносителя на радиатор.

Смесительный вентиль для радиаторов ограничивает уровень подачи теплоносителя на каждый радиатор в системе.

Установка терморегулирующей арматуры (ТРВ) способна снизить расход тепловой энергии на 20%.

Также ТРВ обеспечивает максимально комфортную температуру в помещении.

Для выполнения этой задачи необходимо установить термостатический вентиль и термоголовку.

Принцип работы термостатического клапана для радиаторного отопления (видео)

Принцип работы

Термостатические вентили в своей основе представляют цилиндр, который заполнен теплоагентом (данный элемент сантехники называют сильфоном).

В качестве теплового реагента может использоваться жидкость либо газы.

Существуют также и устройства с твердыми составляющими. Однако они не пользуются популярностью из-за долгого времени реакции.

В процессе нагревания рабочее вещество начинает увеличиваться в объеме, тем самым растягивая цилиндр. Последний начинает давить на поршень, который в свою очередь приводит в движение запорный конус на вентиле.

Конус полностью или частично перекрывает поток теплоагента, отчего рабочее вещество в начинает остывать. В процессе остывания объем вещества уменьшается, и в результате упругий элемент поднимает запорный конус. теплоноситель снова будет поступать в радиатор отопления, а головка нагреется заново.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Термостатический (терморегулирующий) смесительный вентиль

Термостатический вентиль отопления монтируется в трубопроводах, обеспечивающих подачу теплоносителя.

Ручной тармостатический вентиль

Эта арматура способна наиболее оптимально регулировать теплоотдачу радиаторов отопления.

Cодержание статьи

Назначение устройства

Очень часто в помещении источником тепла выступают не только радиаторы отопления, но и другие устройства – газовые и электрические плиты, бытовые электроприборы. Кроме того, в солнечную погоду температура в доме зачастую повышается, что ведет к перегреву в здании.

Термостатические вентили, установленные на радиаторах, способны контролировать температуру в автоматическом режиме на основании температурных колебаний в комнате на высоте 2м.

Термостатический вентиль смесительный считается предварительной нормой для надежного оборудования. Включив его в схему монтажа отопительной системы можно обеспечить оптимальную и комфортную температуру в помещении и сэкономить средства на энергопотреблении.

Термостатический вентиль регулирует подачу теплоносителя на радиатор

Смесительный вентиль для радиаторов ограничивает уровень подачи теплоносителя на каждый радиатор в системе. Установка терморегулирующей арматуры (ТРВ) способна снизить расход тепловой энергии на 20%.

Также ТРВ обеспечивает максимально комфортную температуру в помещении. Для выполнения этой задачи необходимо установить термостатический вентиль и термоголовку.

Принцип работы термостатического механизма

Выполнение основной функции в термовентиле (ТРВ) обеспечивается двумя элементами – самим термостатическим вентилем и термоголовкой. Последняя приводит в плавное движение шток при любом изменении температуры. При изменении объема жидкости в сильфоне происходит воздействие термоголовки головки на шток.

Емкость с жидкостью заранее оттарирована на перепады температур: когда температура повышается, расширяется сильфон и головка приводит в движение шток и перекрывает плавно проходное отверстие. При снижении температуры наблюдается обратный процесс – сильфон сжимается, тем самым ослабляется усилие на шток, который постепенно начинает открывать проход.

Принцип работы термостатического клапана для радиаторного отопления (видео)

Виды термостатов

По способу подсоединения труб к радиатору отопления термостатическая арматура бывает трех видов:

• Смесительный термостатический вентиль прямой. Устанавливают в том случае, когда трубы к радиатору подведены по стене.
• Вентиль ТРВ угловой. Используют при монтаже системы, в которой трубы отопления выведены из-под пола.
• Осевой терморегулирующий вентиль. Необходим в системе с трубами, выведенными из стены.

Если подключение к батарее возможно только сбоку, то устанавливают специальный комплект, включающий клапаны и термостатические головки.

Зачастую радиаторы, подключенные снизу, уже имеют встроенный вкладыш клапанного типа.

Ручной термостатический клапан (слева), с термоголовкой (посередине), с электрическим приводом (справа)

Также вентили ТРВ различают по принципу действия на:

• Термостаты с ручной регулировкой.
• Вентили, оборудованные датчиком температуры воздуха.
• Шаровые краны.

Механический вентиль

Такой вид может считаться полноправным терморегулятором для системы отопления. Внутри арматуры находится шток, который перекрывает движение теплоносителя. Вращением в ручном режиме ручки шток можно закрыть или открыть. Благодаря этому осуществляется плавная регулировка температуры рабочей среды трубопровода и, как следствие, температура в помещении тоже регулируется.

В комплекте с механическим ТРВ, как правило, поставляется разъемное соединение «американка» для того, чтобы можно было выполнить демонтаж батареи в случае необходимости. Вентиль с ручным управлением бывает прямой и угловой, в зависимости от системы отопления (однотрубная или двухтрубная).

Бывают в двух диаметрах прохода – 1/2″ или 3/4″.

Вентиль термостатический прямой

Достоинства:

1. И прямой, и угловой терморегулирующий вентили с ручной настройкой просты по конструкции.
2. Надежны в использовании и стоят сравнительно недорого.

К недостаткам можно отнести невысокую точность температуры и необходимость выполнять действия по регулировке вручную.

Терморегулирующий вентиль с датчиком

Специалисты считают этот вид арматуры наиболее эффективным. Конструкционно он состоит из термостатического клапана и термоголовки. На пластиковом корпусе головки нанесена температурная шкала. Внутри корпуса расположена емкость с жидкостью, которая достаточно быстро реагирует на изменение температуры окружающего воздуха.

Ручкой термоголовки выставляется необходимая температура. Как только она отклоняется от выбранного варианта, жидкость начинает либо сжиматься, либо расширяться, приводя в действие шток, который открывает или закрывает поток теплоносителя.

Достоинства:

• устройство работает в автоматическом режиме;
• экономится тепловая энергия;
• эстетичный внешний вид.

Недостатком изделия ТРВ можно назвать более высокую цену по сравнению с механическими.

Термостатический клапан с автоматическим регулирующим датчиком (термоголовкой)

Хотя, учитывая экономию средств, арматура с датчиком окупится достаточно быстро.

Также вы можете подробнее почитать про регулировочные клапаны на электроприводе.

Шаровый кран

Этот вид арматуры можно назвать терморегулятором с большой натяжкой, хотя он пользуется популярностью при монтаже отопительных систем, стоит недорого и прост в конструкции. Шаровым краном можно полностью перекрыть подачу теплоносителя, плавная регулировка невозможна в принципе. Этим краном можно отключить подачу горячей воды по всей системе, в радиаторы в том числе.

Термостатический смеситель

Терморегулирующий смесительный вентиль практически не отличается от обычного смесителя. Единственное различие – термоэлемент приводится в состояние работы напором воды. Под воздействием потока воды отжимается клапан и регулируется подача второго потока.

Используя смесительный вентиль Esbe можно обезопасить себя и близких от того, что вода в душе или кране пойдет слишком горячей или холодной температуры.

И смесительный, и термостатический вентили достаточно деликатные приборы, поэтому не стоит слишком усердствовать в желании «подтянуть» арматуру вручную, она справится с поставленной задачей сама. А вот обеспечить им корректную работу путем установки примитивного фильтра для очистки воды будет просто необходимо.

Пример применения смесительного термостатического вентиля в узле системы отопления

Выбирая терморегулирующий смесительный вентиль, следует учитывать их главную функцию – регулирование. Приобретать стоит те модели, которые выполнены из более долговечного материала – бронзы.

Не стоит покупать арматуру с резиновыми уплотнителями: в летний период, когда радиаторы находятся в выключенном состоянии, резина может ссохнуться, что приведет к некорректной работе механизма.

Этот загадочный ТРВ…

Решил собрать воедино материал по Термо Регулирующему Вентилю — ТРВ, да и вспомнить заодно, как он там работает…

Хотя подождите, не спешите! Затронем и капиллярку, а называется она так, потому что это тонкая трубка. Будь это кровеносный сосуд, жилка в листе растения, трещина в бетоне или 6-ти миллиметровая, прозрачная трубка для дренажных помп совершенно не похожая на капилляр холодильного контура — все это капилляры.  Слева представлена разница между капилляркой и 1/4 дюймовой трубами. Справа пример как капиллярка выглядит на практике, витками ее наматывают для экономии пространства, ведь чтоб она выполняла свою функцию — трубка должна быть длинной.

В чем же состоит ее функция? А в дозировании фреона и понижении давления перед испарителем, ведь если давление будет таким же высоким как на нагнетании, то какую надо температуру в помещении чтоб фреон вскипел? Для R-22 при рабочем давлении 12_бар нужна температура около 33^о, ниже ее кипеть не будет, а если учесть что с конденсатора жидкость идет с температурой 35^о— 40^о то кипеть она не будет ни за что!  И вся эта тепленькая жижа потечет в компрессор конечно, и будет там всеми любимый гидроудар…  Ну и короче чем тоньше и длиннее капилляр, тем сильнее падает давление и понижается температура паро-жидкостной смеси, потому как на выходе капилляра жидкость резко дросселирует — вскипает, со всеми вытекающими…

Вот… Капилляр осветили. Только он плох тем, что при изменении производительности системы количество фреона не увеличится и не уменьшится, сколько капилляр пропускает, столько и будет пропускать. Поэтому человеки придумали хитрое устройство ТРВ! Йет такое устройство, призванное контролировать количество потребляемого фреона и поддерживать перегрев. Все помнят, что такое перегрев? Лень писать…

   Принцип работы ТРВ довольно прост , при увеличении перегрева давление в баллоне растет, толкатель давит на иглу и та открывает сопло (форсунку, дюзу… кому как нравится), пропуская большее количество фреона, перегрев падает а с ним и давление в термобаллоне, соответственно игла прикрывает отверстие.

А это собственно ТРВ. Форма у них довольно разнообразная, как и сфера применения, да…  Дальнейшие картинки утянул у конторы, которую можно по ссылке изображений найти, уж больно мне понравилось как они ответственно подошли к иллюстрациям к своему товару.

Устройство и основа классического ТРВ это:

     1. Термо-баллон. Это блестящий цилиндр от которого идет «проволочка», но это никакая не проволочка — это капиллярная трубка, вот как! Из нержавейки, медная бы поломалась моментально, но и эту перегибать не стоит т.к. залом на этой трубочке приведет ТРВ к неисправности. Даже если вы ее выпрямите и выровняете, где гарантия что в малопластичной нержавейке не появились трещины через которые, очень скоро, весь фреон уйдет? Нет такой гарантии, так что обращайтесь с ней ласково.

2.  Капилляр приходит в голову ТРВ, которая похожа на НЛО  Эта тарелка в горизонтальной плоскости разделена пополам мембраной, герметично. Т.е. вверху единая полость из пол-головы, капилляр и термобаллон, внизу все остальное. При повышении температуры в баллоне в нем повышается давление, удивительно, правда?  Термобаллон ТРВ заправлен тем же самым фреоном, которым заправлена система, в принципе логично, ведь какой еще газ будет при нагревании изменять давление так же как системный газ? Только штатный газ системы. По большой идее, если вдруг повредился калляр или баллон, можно заправить самому. Вариантов заправки всего 4:

    Жидкостная заправка, в этом варианте надо избегать ситуации когда ТРВ холоднее термобаллона, потому что в следствии эффекта «стенки Ватта» фреон перетечет из баллона в управляющую камеру и ТРВ будет работать «тормознуто».

   Жидкостная но около 80% жидкости от объема управляющей полости, капилляра и термобаллона. Тут «стенка Ватта» не страшна т.к. в баллоне всегда будет жидкость.

    Адсорбционная заправка, только тут залит не фреон ни разу и такой ТРВ слишком замедленен в реакции.

    И Maximum Operating Pressure — МОР, то же самое что и первая заправка, только количество жидкости чертовски точно дозировано, используется в системах на низких температурах и их смысл в открытии до определленного значения.

      Первые два варианта заправить не так уж и трудно, а остальные довольно редки так что можно не заморачиваться.

3. Толкатель распертый между мембраной и иглой, так чтоб они двигались синхронно.

4. Игла, на иглу не похожая. Призвана закрывать собой амбразуру фреоновой атаки.

5. Пружина. За счет ее и происходит регулировка собственно, она распружинина меж иглой и  подвижной пяткой. Пятка управляется регулировочным винтом, он ее крутит и та по резьбе поднимается или опускается изменяя пружинящую силу пружины, которая противодействует силе нагнетания, которая давит вместе с силой давления мембраны, на которую давит газ из термобаллона ТРВ, которое создал человек…  

А теперь… О разнообразии этого прибора.

Классика жанра. Применяется вроде как в торговых холодильниках, достоверно не знаю, в торговом холоде не работал. Почему-то считается, что холодильные централи очень грязные и для этого предусмотрены фильтрующие патроны (под цифрой 9). Вот так выглядит патрон, своим конусом он дополняет посадочное гнездо для вальцовки. Отверстие в конусе, кстати, может быть разного диаметра, а это еще одна возможность регулировки производительности ТРВ.
Терморегулирующие вентили TU/TC Подробнее можно найти здесь, только подробностей толком нет никаких, да еще с ошибками, и как оказалось они все копируют из данфосовских каталогов, ну и ладно, молодцы. Такую конструкцию ни разу не видел, снизу у ТРВ находится сменный клапанный узел (первая картинка), стало быть этим отростком под шестигранник производится регулировка. Но как? Я не понял…
Терморегулирующий клапан AKV Терморегулирующий клапан AKV. Хоть с виду и обычный соленоид, но это оказывается ТРВ! Принцип работы основан на широтно-импульсном регулировании, вроде как чем шире импульс — тем сильнее открывает, ток соответственно постоянный. Т.е пока подпружиненный движущийся цилиндр не успел вернуться в нижнее положение его подхватывает импульс и тянет вверх, но пока цилиндр не дошел до верхней точки импульс прекращается, так и висит в импульсном магнитном поле. Я так понимаю. Разумеется никакой регулировки, все зависит только от контроллера.
Терморегулирующие вентили ТЕ 5-55. Сталкивался с таким, только без внешнего уравнивания, кстати надо про внешнее рассказать будет… Система регулировки не удобная, такая шестереночная передача. Когда настройка достигнет крайних значений и если руки этого не почувствуют — можно запросто срезать зубчики передачи и все. И трындец. Меняй начинку.
Терморегулирующие вентили Т2 и ТЕ2. Еще один вентиль у которого я не постиг принцип регулирования. Регулировочный винт под углом и кажется что должен поднимать пятку пружины… Но где игла, которую давит эта пружина? Говорят супер надежный, фиг знает, не проверял… С фильтрующим патроном опять же.
Терморегулирующие вентили РНТ. Из размеров можно предположить, что рассчитан данный вентиль на большой расход жидкости и явно для мощных установок. Снова зубчатая система настройки, после недавнего случая нет у меня к ней доверия… К внешнему уравниванию относится верхний штуцер, средний — это какой-то непонятный внешний пилот.
Терморегулирующий клапан ETS. Точнее будет эту конструкцию назвать ЭРВ (Электронный Расширительный Вентиль), как и AKV в принципе. Термобаллон видите? Нет? То то же!   Регулирование ведется контроллером, который считывает показания давления всасывания и температуры после испарителя, высчитывает перегрев и закрывает или открывает вентиль с помощью моторчика с редуктором. Представительство Йорка клятвенно заверяло, что у этого вентиля есть обратная связь с контроллером, в том смысле что машина достоверно знает в каком положении находится ЭРВ в любой момент времени, даже если его гидроударом сдвинет, например. Но что-то я сомневаюсь…

Подробные характеристики можете посмотреть в каталогах 

 

Так вот, слева ТРВ с внутренним уравниванием, справа с внешним.

Внутреннее уравнивание применяется на маломощных системах, где давление сразу после ТРВ и после испарителя более-менее одинаковы и управление осуществляется корректно. Для мощных же систем ситуация другая, давление после ТРВ и после испарителя может отличатся в два-три раза из-за гидравлических сопротивлений большого теплообменника. И человеческий гений придумал уравнивающую трубку из области всасывания (после испарителя) в изолированную, от приходящей жидкости и паро-жидкострой смеси, камеру ТРВ. Выходит что перегревом управляет непосредственное давление испарения, регулировочная пружина и давление в термобаллоне, давление фреона на игле остается не у дел. Круто!

А теперь — внимание! При остановке машины давление всаса растет и выравнивается с давлением в тремобаллоне, а значит определяющей становится сила пружины и ТРВ закрывается наглухо. Казалось бы — подумаешь… А у кого-то, кто это не учел, рессиверы взрывались. Так то!

И еще! Ставьте термобаллон правильно!   Не используйте для монтажа подручные материалы типа скотча, проволоки, стяжек, веревок и т.д. Температурные деформации рано или поздно «разболтают» эту порнографию и из-за неплотного прилегания баллона пострадает компрессор. Кому это надо? Никому это не надо.

Не располагайте баллон внизу трубы, там течет масло, оно будет играть роль теплоизолятора  и реакция ТРВ значительно замедлится. Вообще не стоит располагать термобаллон там где может находиться масло, например масляная петля или восходящий вертикальный участок трассы, где на стенках хорошая масляная пленка.

Линию уравнивания врезать после испарителя и после термобаллона, никогда не врезать в дно трассы — там масло. Короче, внизу несколько пояснительных рисунков.

Onsyi

Устройство ТРВ с внешним уравниванием

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

 

Для больших холодильных машин используется более совершенная система регулировки — ТРВ с внешним регулированием (см. рис. 2). Она позволяет точно поддерживать давление испарения, если изменяется гидравлическое сопротивление испарителя.

Рис. 2. Терморегулирующий вентиль с внешним выравниванием:

1 — накидные гайки; 2— корпус; 3 — сопло; 4 — ходовая втулка; 5 — ходовой винт; 6 — колпачковая гайка; 7 — термобаллон; 8—сальник ходового винта; 9— гайка; 10— крышка мембраны; 11 — капиллярная трубка; 12— мембрана; 13 — сальник штока; 14— шток; 15—пружина; 16— клапан; 17— фильтр; 18— штуцер уравнительной линии.

 

Давление в такой системе измеряется не за клапаном регулятора, а уже на выходе из испарителя. Для этого в состав регулятора входит дополнительная трубка.

В результате такого подключения поддерживается постоянное давление испарения хладагента и перегрев, даже при изменении гидравлического сопротивления в испарителе.

Принцип работы терморегулирующего вентиля

 

На рисунке 3 показана схема функционирования и векторы давления, действующие на ТРВ с внешним выравниванием давлений. На мембрану клапана с одной стороны действует давление, передаваемое с датчика (р₁), а с противоположной — сумма давлений испарителя (р₀) и прижимной пружины (р₃)

р0-давление в испарителе,p1-давление в датчике (термобаллоне),p3-давление прижимной пружины

Рисунок 3. Принцип функционирования ТРВ с внешним выравниванием давления. Вверху виден вход капиллярной трубки от линии выравнивания ниже мембраны клапана.

 

При выравнивании этих трех векторов давления клапан остается постоянно открытым, и, соответственно, постоянным остается поток проходящего через него холодильного агента. В этих условиях количество холодильного агента, поступающего в испаритель, точно соответствует необходимому для восприятия тепловой нагрузки. Если же нагрузка понижается, происходят два процесса: холодильного агента становится избыточно много, а его давление повышается; понижается температура газа на выходе и пропорционально этому понижается давление в датчике. Вследствие этих процессов сумма давлений испарителя и пружины превышает давление, оказываемое на датчик клапана, что приводит к закрыванию клапана с уменьшением зазора для прохождения холодильного агента. Наоборот, если тепловая нагрузка в испарителе возрастает, количества холодильного агента в нем оказывается недостаточно, и давление его уменьшается; одновременно увеличивается температура газа на выходе из испарителя, что вызывает соответствующее повышение давления на датчик клапана. В результате давление в клапане смещает мембрану вниз, что приводит к открытию зазора для прохождения жидкого холодильного агента, увеличивая объем его поступления в испаритель.

 

Технология монтажа терморегулирующих вентилей

 

При монтаже терморегулирующих вентилей необходимо выполнять следующие требования:

1. Корпус ТРВ устанавливается в горизонтальном положении на жидкостной магистрали как можно ближе к испарителю (рис. 4.). Термосифон ТРВ должен находиться сверху.

Рис. 4. Расположение элементов ТРВ

2. Термобаллон должен быть установлен на трубопроводе всасывания так, чтобы его температура соответствовала температуре газа, выходящего из испарителя. Температура корпуса ТРВ должна быть выше температуры термобаллона.

3. Размещение термобаллона зависит от диаметра трубопровода всасывания (рис. 5):

ü диаметр трубопровода < 5/8″ (15,88 мм) — на «12–13 часов»;

ü диаметр трубопровода от 3/4″ (18 мм) до 7/8″ (22 мм) — на «14 часов»;

ü диаметр трубопровода от 1″ (25,4 мм) до 1 3/8″ (35 мм) — на «15 часов»;

ü диаметр трубопровода более 1 3/8″ (35 мм) — на «16 часов».

Рис. 5. Расположение термобаллона ТРВ на трубе

4. Нельзя устанавливать термобаллон внизу трубы или на маслоподъемной петле, так как находящееся там масло искажает реальную температуру газа.

5. Укреплять термобаллон следует только с помощью специального хомута, прилагаемого в комплекте с ТРВ. Применение другого крепежного материала категорически запрещается из-за деформации температурного поля и возможности ослабления контакта термобаллона с трубопроводом. Крепежный хомут должен быть затянут настолько, чтобы термобаллон нельзя было провернуть рукой.

6. Термобаллон должен устанавливаться как можно ближе к выходу испарителя на горизонтальном участке (рис. 6). При установке термобаллона на вертикальном участке в момент запуска кондиционера жидкость, скопившаяся в нижней части трубопровода и в маслоподъемной петле, начинает испаряться, сильно охлаждая всасывающую магистраль. В результате могут возникнуть пульсации ТРВ. Если нет возможности установить термобаллон на горизонтальной трубе, то, как исключение, термобаллон может быть установлен так, чтобы поток хладагента был направлен сверху вниз. Капиллярная трубка должна подходить к термобаллону сверху, а термобаллон должен быть направлен вниз.

Рис. 6. Установка термобаллона и трубки уравнивания давления ТРВ

7. Термобаллон нельзя располагать на месте пайки трубопровода.

8. Термобаллон должен быть тщательно теплоизолирован, чтобы наружный воздух не влиял на работу ТРВ.

9. Перед установкой термобаллона на трубопроводе места прилегания должны быть тщательно очищены. Желательно на место прилегания нанести теплопроводную пасту.

10. Уравнивающая труба ТРВ должна подходить к трубопроводу сверху и устанавливаться на расстоянии 100 мм от термобаллона.

11. Расстояние от уравнивающей трубки до маслоподъемной петли должно быть не менее 100 мм.

12. Если хладагент подается в испаритель черезраспределитель жидкости, то длины всех трубок, соединяющих распределитель с соответствующими секциями испарителя, должны быть одинаковыми.

13. Пайку неразборного ТРВ следует производить при охлаждении корпуса ТРВ смоченной ветошью. Разборный ТРВ можно паять только в разобранном виде, сняв верхнюю часть корпуса и дроссельный клапан.

Рис. 7. Типовой монтаж ТРВ:

1 — испаритель; 2 — манометр; 3 — регулировочный винт; 4 — капиллярная трубка термобаллона; 5 — уравнивающая трубка; 6 — жидкостная магистраль; 7 — термобаллон; 8 — газовая магистраль; 9 — маслоподъемная петля; 10 — место спая трубопровода

 

 



Терморегулирующие вентили | AboutDC.ru

Глава 14 «Терморегулирующие вентили» из книги «Руководство по техническому обслуживанию холодильных установок и установок для кондиционирования воздуха». Автор Антонио Бриганти.

1. Автоматические барорегулирующие вентили
2. Терморегулирующие вентили (ТРВ)
3. Перегрев газа на выходе
4. Производительность
5. Функционирование при изменении нагрузки
6. Производительность распределителя
7. Калибровка перегрева
8. Техническое обслуживание и монтаж

В установках для кондиционирования воздуха и холодильных установках широко используются два типа терморегулирующих вентилей:

1. автоматический клапан расширения;
2. терморегулирующий вентиль (ТРВ).

Как автоматические клапаны расширения, так и терморегулирующие вентили являются инструментами пропорциональной регулировки и обеспечивают регулировку потока холодильного агента на входе в испаритель.

Автоматические барорегрирующие вентили

Автоматические барорегулирующие вентили являются предшественниками терморегулирующих вентилей. Они регулируют поток холодильного агента на входе в испаритель, обеспечивая постоянное давление в самом испарителе. Они могут использоваться только в установках, имеющих постоянный режим загрузки.

Калибровка клапана может регулироваться в некотором диапазоне значений, зависящем от условий функционирования.

В контуре должен иметься термостат испарителя, останавливающий работу компрессора при достижении требуемой температуры испарения (не путать с температурой в помещении). Точнее, он должен быть отрегулирован таким образом, чтобы температура срабатывания была примерно на 5°С выше температуры испарения. При остановке компрессора в нем поднимается давление, и автоматический клапан расширения закрывается. На рисунке 14.1 показана принципиальная схема холодильного контура, в котором установлен автоматический клапан расширения.

Терморегулирующие вентили (ТРВ)

Терморегулирующие вентили регулируют поток холодильного агента на входе в испаритель в зависимости от определенного значения перегрева газообразного холодильного агента на выходе. В испаритель поступает необходимое количество холодильного агента для его испарения в зависимости от тепловой нагрузки, чтобы обеспечить полное использование площади поверхности теплообмена. ТРВ могут использоваться на линиях с одним или несколькими испарителями.

На рисунке 14.2 показана принципиальная схема холодильного контура, в котором установлен ТРВ.

В зависимости от показателя давления используются две основные модификации:

• Внутреннее выравнивание давления
• Внешнее выравнивание давлений в ТРВ

Внутреннее выравнивание давления

На рисунке 14.3 показана схема функционирования и векторы давления, действующие на ТРВ с внутренним выравниванием давления. На мембрану клапана с одной стороны действует давление, передаваемое с датчика (р_у), а с противоположной — сумма давлений испарителя (р₀) и прижимной пружины (р₃). При выравнивании этих трех векторов давления клапан остается постоянно открытым, и, соответственно, постоянным остается поток проходящего через него холодильного агента. В этих условиях количество холодильного агента, поступающего в испаритель, точно соответствует необходимому для восприятия тепловой нагрузки. Если же нагрузка понижается, происходят два процесса: холодильного агента становится избыточно много, а его давление повышается; понижается температура газа на выходе и пропорционально этому понижается давление в датчике. Вследствие этих процессов сумма давлений испарителя и пружины превышает давление, оказываемое на датчик клапана, что приводит к закрыванию клапана с уменьшением зазора для прохождения холодильного агента. Наоборот, если тепловая нагрузка в испарителе возрастает, количества холодильного агента в нем оказывается недостаточно, и давление его уменьшается; одновременно увеличивается температура газа на выходе из испарителя, что вызывает соответствующее повышение давления на датчик клапана.

В результате давление в клапане смещает мембрану вниз, что приводит к открытию зазора для прохождения жидкого холодильного агента, увеличивая объем его поступления в испаритель.

Клапаны с внутренним выравниванием давления применяются в основном в установках малой мощности.

Внешнее выравнивание давлений в ТРВ

ТРВ с внешним выравниванием давления имеют подвод давления из испарителя посредством соответствующей линии (капиллярной трубки), которая отходит от него несколько ниже датчика клапана. Соответствующая схема показана на рисунке 14.4. Сохраняют силу все ранее упомянутые положения, за исключением того, что давление р₀в испарителе определяется при помощи капиллярной трубки.

Клапаны расширения с внешним выравниванием давления обычно применяются на агрегатах средней и большой мощности.

На рисунке 14.5 показана схема правильной установки клапана с соответствующей линией внешнего выравнивания давления; для сравнения на рисунке 14.6 приводится неправильное размещение компонентов: отвод давления линии выравнивания всегда должен производиться несколько ниже датчика клапана с верхней стороны горизонтальной трубки.

Перегрев газа на выходе

Терморегулирующий вентиль обеспечивает определенный перегрев газа на выходе из испарителя, необходимый для полного испарения возможно имеющихся капель несущей жидкости (жидкий холодильный агент не в коем случае не должен возвращаться в компрессор, поскольку способен вызвать серьезные неисправности). На рисунке 14.7 показана часть испарителя при нормальных условиях работы. Как можно заметить, смесь жидкость-пар, поступающая в испаритель в точке А, должна полностью испариться до точки Е.

Отсюда и до датчика клапана (точка F) происходит только перегрев газа. Перегрев заключается в повышении температуры газа выше температуры его насыщения (см. далее). Этот участок, то есть дополнительная поверхность испарителя не влияет на увеличение холодильного эффекта, но служит для защиты компрессора и устойчивого функционирования клапана.

Производительность

Производительность терморегулирующего вентиля определяется двумя компонентами:

1. прохождением жидкости, то есть массой жидкого холодильного агента, способного проходить через клапан в единицу времени;
2. холодильным эффектом, то есть количеством тепла, которое может аккумулировать холодильный агент из испарителя.

На производительность ТРВ и, как следствие, на прохождение жидкости и холодильный эффект влияют следующие факторы:

• падение давления на клапане;
• состояние холодильного агента;
• переохлаждение;
• калибровка клапана;
• температура испарения;
• термостатическая нагрузка.

Падение давления на клапане

Давление холодильного агента быстро уменьшается при прохождении через клапан, в результате чего часть быстро испаряется, препятствуя прохождению другой партии жидкости (рисунок 14.8).

Чем выше величина падения давления при прохождении через клапан, тем больше количество образуемого пара, наличие которого препятствует увеличению подачи, возрастающей при увеличении перепада давлений.

При большом падении давления в процессе прохождении холодильного агента через клапан уменьшается холодильный эффект, поскольку при этом испаряется большее количество жидкого холодильного агента.

Увеличение падения давления при прохождении через клапан повышает его производительность до определенного предела, после которого при любом повышении перепада давлений начинается снижение производительности (см. рисунок 14.9). Предельное значение перепада давлений, после превышения которого производительность клапана начинает снижаться, зависит от типа холодильного агента.

Состояние холодильного агента

Наличие пара на входе в клапан приводит к уменьшению его производительности, поскольку пар при равном весе занимает больший объем, чем жидкость, с вытекающим отсюда уменьшением объема прохождения жидкости.

Наличие пара может быть вызвано как отсутствием холодильного агента в контуре, так и высоким падением давления, ввиду чего на входе в клапан поддерживается значительно меньшее давление, чем давление в конденсаторе. Другой причиной может быть сильный перепад высот между конденсатором и терморегулирующим вентилем, в этом случае применяют метод переохлаждения жидкости.

Переохлаждение

Переохлаждение жидкого холодильного агента также повышает производительность терморегулирующего вентиля, это вызвано следующими причинами:

• при переохлаждении уменьшается объем жидкости, испаряющейся при прохождении через клапан, приводя к увеличению его проходимости;
• поскольку испаряется меньше жидкости, большее ее количество может еще испариться; в конечном счете происходит увеличение холодильного эффекта.

Перегрев

На рисунке 14.10 показана кривая, соответствующая изменению производительности клапана при изменении параметра перегрева.

Этот процесс, в зависимости от модели клапана и его производительности, может быть разбит на следующие этапы:

1. Статический перегрев. Речь идет о величине показателя перегрева, необходимого для компенсации давления пружины таким образом, что при дальнейшем повышении температуры клапан открывается.
2. Перегрев открытия клапана. Это значение показателя перегрева, при котором происходит смещение иглы клапана со своего ложа с открытием прохода для жидкости.
3. Реальный перегрев установки. Является суммой статического перегрева и перегрева открытия клапана; это реальный показатель перегрева, при котором клапан будет функционировать.

Значение перегрева установки выводится на основе разницы значений температуры испарения и температуры охлаждаемой жидкости: когда эта разница небольшая, лучшим способом рационального использования испарителя является выбор низкой температуры перегрева; при значительной разнице температур, необходимо обеспечить защиту от возможных возвратов жидкости, повышая в этих целях температуру перегрева.

Если терморегулирующий вентиль подобран правильно, при функционировании с номинальной мощностью он не должен полностью открываться; тем самым ТРВ будет иметь некоторый запас производительности, который будет задействован только при высоких значениях перегрева.

Калибровка ТРВ

При вращении регулировочного стержня по часовой стрелке давление пружины возрастает, что соответствует повышению показателя статического перегрева и понижению производительности клапана.

Температура испарения

Кривые «давление-температура» всех холодильных агентов при заданном увеличении температуры имеют более заметные колебания давления на участке высоких температур. Вследствие этого при низкой температуре испарения небольшое изменение температуре на датчике клапана приводит к незначительным колебаниям давления на верхней стороне диафрагмы: это приводит к меньшему открытию клапана и меньшим изменениям его проходимости.

Термостатический заряд

Показатели «давление-температура» различных термостатических зарядов имеют свои отличительные особенности: при одинаковом показателе перегрева не происходит одинакового открытия клапана при изменении типа заряда.

Функционирование при изменении нагрузки

В различных типах холодильных установок и установок для кондиционирования воздуха большой мощности, имеющих несколько компрессоров, имеется возможность снижать холодильную мощность при уменьшении нагрузки путем прогрессивного отключения работающих компрессоров и/или их отдельных цилиндров. К сожалению, производительность ТРВ не может быть так же легко изменена, поэтому при остановке компрессоров или их частичной дезактивации производительность клапана оказывается избыточной. В разумных пределах регулировка клапана возможна, и он по-прежнему в состоянии обеспечить необходимые параметры потока холодильного агента. Понятно также, что при функционировании с малой нагрузкой тщательной регулировки клапана не требуется, поскольку не весь испаритель оказывается задействованным, и опасности возврата жидкости не возникает. Предусмотреть заранее режим функционирования ТРВ, когда система работает на пониженном режиме, трудно ввиду множества факторов, влияющих на его работу. Ниже приводится перечень мер предосторожности, при соблюдении которых обеспечивается нормальное функционирования клапана даже при снижении нагрузки до 65%.

ТРВ следует подбирать таким образом, чтобы при максимальных нагрузках он оставался как можно более открытым. В частности, когда запланированный режим предусматривает в основном работу с пониженной нагрузкой, рекомендуется выбирать клапан с производительностью на 10—15% меньше максимальных рабочих параметров установки.

Производительность распределителя

При использовании распределителя рекомендуется подбирать его таким образом, чтобы производительность точно соответствовала производительности установки при полной нагрузке; это позволяет избежать излишне большой производительности при пониженных режимах работы компрессора.

Калибровка перегрева

Калибровка величины перегрева должна обеспечивать максимально большое допустимое при максимальной нагрузке значение перегрева.

В установке, где частичное снижении показателя нагрузки превышает 65% ее мощности, должны применяться другие меры, перечисленные ниже.

Два или более испарителей с одинаковыми параметрами

На рисунке 14.11 показаны два независимых испарителя, каждый из которых питается через собственный ТРВ с распределителем. На каждый испаритель приходится половина общей нагрузки.

Соленоидные клапаны соединены с устройством для понижения производительности компрессора таким образом, что один из них закрывается, при сокращении нагрузки на компрессор на 50%, отсекая один из терморегулирующих вентилей. Остающийся ТРВ обеспечивает поддержание производительности на требуемом уровне.

Такая же простая система применима к различным испарителям при различных уровнях частичного понижения производительности компрессора. Различные типы компрессоров могут подсоединяться параллельно или последовательно; в этом случае необходимо учитывать, что компрессоры, находящиеся первыми, будут испытывать более высокую нагрузку, чем последующие, поэтому производительность различных клапанов и распределителей должна быть отрегулирована с учетом этого.

Единичный испаритель

На рисунке 14.12 показана схема установки двух терморегулирующих вентилей и двух распределителей на одном испарителе.

Каждый контур испарителя имеет подвод двух трубок распределения, каждая из которых, в свою очередь, проходит через свой распределитель. Соленоидные клапаны управляются устройством регулировки частичной загрузки компрессора, как это было описано ранее.

Если ТРВ, соленоидный клапан и распределитель контура А выбираются таким образом, чтобы покрывать 67% общей производительности, а 33% общей максимальной нагрузки будет приходиться на контур В, при переключении соленоидных клапанов будут обеспечиваться рабочие параметры, приведенные в таблице 14.1.

Таблица 14.1. Последовательность переключения соленоидных клапанов при изменении тепловой нагрузки.

Техническое обслуживание о монтаж

Терморегулирующий вентиль должен устанавливаться как можно ближе ко входу в испаритель. Если применяется распределитель, рекомендуется монтировать его непосредственно на выходе ТРВ. Очень важно обеспечить правильное расположение термобаллона, от чего в некоторых случаях зависит хорошая или неудовлетворительная работа всей холодильной установки. Для того, чтобы клапан соответствующим образом регулировал прохождение холодильного агента, необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между термобаллоном и трубой всасывания. Для этого термобаллон следует закрепить двумя скобами на чистом и ровном участке трубы. Рекомендуется устанавливать чувствительный элемент на горизонтальном участке трубы всасывания. Если невозможно избежать вертикального монтажа, это необходимо сделать таким образом, чтобы выход капиллярной трубки был направлен вверх.

При диаметре линии всасывания в 7/8″ (22 мм) или более, температура по периметру окружности трубы может заметно разниться. В связи с этим следует размещать термобаллон в точке окружности трубы, соответствующей значениям 16 и 20 ч на часовом циферблате (см. рисунок 14.13). Когда компрессор расположен над испарителем, рекомендуется производить подсоединение линии всасывания, как это показано на рисунке 14.14. На выходе из испарителя должен располагаться горизонтальный участок трубы, на котором крепится термобаллон; сразу за ним должен быть установлен сифон-накопитель для сбора возможно присутствующей жидкости и возможно имеющегося масла, циркулирующего по установке.

Установки с несколькими испарителями

Когда компрессор расположен под испарителем, необходимо выше испарителя установить накопитель для предотвращения возврата жидкости, возвращающейся под действием гравитации в компрессор. На установках с несколькими испарителями трубы всасывания должны располагаться таким образом, чтобы не допускать воздействия одного ТРВ на датчик другого. Пример правильного расположения труб показан на рисунке 14.15. В этом случае не допускается воздействие одного контура на другой и обеспечивается хороший режим функционирования и регулировки каждого ТРВ.

Подсоединение устройства внешнего выравнивания давления

Клапаны с внешним выравниванием давления могут функционировать только при обеспечении такого подсоединения. Штуцер соединения устройства для выравнивания давления (эквалайзера) должен располагаться на трубе всасывания через несколько сантиметров после термобаллона, как уже было показано на рисунке 14.12.

Регулировка клапана

Каждый терморегулирующий вентиль перед поставкой калибруется на заводе-изготовителе. Эта калибровка является правильной и в большинстве случаев не требует переналадки. Однако при наличии особых условий или при определенных типах применения клапана возможно изменение его калибровки для того, чтобы обеспечить желаемые показатели перегрева.

Во многих видах ТРВ отсутствует возможность регулировки: они калибруются на заводе-изготовителе, и показатель их перегрева не может быть изменен. Часто нерегулируемые клапаны являются модификациями обычных с фиксированным давлением пружины. Имеются приспособления, позволяющие регулировать и такие виды клапанов, но такая необходимость возникает редко.

Если надо понизить величину перегрева, следует вращать стержень регулировки клапана против часовой стрелки, для увеличения — по часовой стрелке. При изменении калибровки клапана для предотвращения ошибок калибровки не рекомендуется делать более одного оборота стержня регулировки за один раз и подождать по крайней мере тридцать минут, прежде чем производить новую коррекцию.

Общим правилом является то, что величина перегрева зависит от разницы температур между испарителем и охлаждаемым веществом. При очень больших значениях разницы этих температур, как в случае установок для кондиционирования воздуха, перегрев может достигать 10°С без излишнего снижения производительности испарителя. Для низкотемпературных холодильных установок, где разница между температурой испарения и температурой охлаждаемого вещества незначительна, показатель перегрева может уменьшаться до 5°С для того, чтобы максимально использовать площадь поверхности испарителя.

Определение величины перегрева

Определить величину перегрева возможно, выполнив перечисленные ниже операции. Разница между температурой на входе в испаритель и температурой на выходе из испарителя не позволяет получить точное значение перегрева, поэтому этот метод не рекомендуется использовать, так как падение давления в испарителе приводит к погрешностям в определении величины перегрева.

1. Измерить температуру всасывания в месте установки термобаллона.
2. Измерить манометром давление у всасывающего вентиля компрессора.
3. По значению давления, полученному выше, определяют температуру насыщения, используя таблицу соотношения между температурой и давлением хладагента (в большинстве случаев потерями давления в трубопроводе всасывания можно пренебречь ввиду их малости).
4. Вычесть значение температуры в пункте 3 из значения температуры в пункте 1. Полученная разница является температурой перегрева.

Различия между термостатическим расширительным клапаном и электронным расширительным клапаном

В этой статье мы объясним в упрощенном виде, какова роль расширительного клапана в производственном цикле холодоснабжения. Мы также подробно расскажем о различиях между термостатическим расширительным клапаном и электронным расширительным клапаном. Во-первых, важно понимать основные принципы и операции производственного цикла холодоснабжения.

НАПОМИНАНИЕ О ПРОИЗВОДСТВЕ ХОЛОДА

В области пищевой промышленности производство холода обычно создается системой расширения жидкости с замкнутым контуром.Продукт охлаждается обдуваемым холодным воздухом, а не помещается в непосредственный контакт с хладагентом (R404A, CO2, R134, гликоль-вода и т. Д.).

Хладагент циркулирует в замкнутом контуре, где он последовательно сжимается, конденсируется, декомпрессируется и испаряется. По мере того, как жидкость разжимается, ее температура и давление снижаются. Соответственно, когда горячий воздух проходит через ребра испарителя, он охлаждается. Таким образом, температура внутри шкафа понижается, а также продукты.Цикл начинается снова, пока не будет достигнута заданная температура (которая запрограммирована).

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН РОЛЬ

Регулятор имеет несколько назначений:

• Понизить давление в контуре
• Понизьте температуру хладагента, частично выпарив его
• Управление массовым расходом (<=> количеством) жидкости, поступающей в испаритель

Регулятор должен передавать оптимальное количество хладагента в испаритель:

• Если передает слишком мало , жидкость немедленно испаряется и продукт нагревается, происходит перегрев и эффективность испарителя снижается .
• Если передается слишком много , избыточная жидкость, которая не может быть испарена, остается жидкой и будет всасываться компрессором. Это может привести к повреждению или поломке компрессора из-за «избытка жидкости».

Количество жидкости, передаваемой в испаритель, зависит от величины перегрева.

Перегрев соответствует разнице между температурой испарения и температурой всасывания компрессора.

Перегрев = T ° испарения — T ° всасывания компрессора

Для измерения перегрева расширительный клапан оборудован локальным датчиком температуры, а также датчиком температуры и / или давления, расположенным на выходе низкого давления испарителя.

РАСШИРИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНЫ МОДЕЛИ

Для наших холодильных приложений используются две технологии:

• Термостатический расширительный клапан
• Электронный расширительный клапан

.

4.2 Терморегулирующие клапаны (TEV)

Терморегулирующие клапаны или термостатические расширительные клапаны — это расширительные устройства, которые чаще всего используются с испарителями ППТО. TEV являются популярными устройствами расширения благодаря своей простоте и доступности, а также их относительно хорошей чувствительности и точности регулирования. Большой выбор размеров расширительного клапана и заряда баллона означает, что диапазон производительности и температуры очень хороший. Недостатком ТЭВ является необходимость относительно высокого перегрева g, что «отнимает» площадь теплопередачи у процесса испарения.

TEV стремится поддерживать стабильный уровень перегрева внутри испарителя при любых условиях, регулируя массовый расход хладагента в ответ на нагрузку испарителя. Это достигается за счет мембраны внутри корпуса клапана, которая сравнивает температуру до и после испарителя. Чтобы иметь возможность сравнивать давление до и после испарителя, TEV должен быть объединен с другим устройством, баллоном. Разница в давлении между давлением насыщения испарения и давлением баллона уравновешивается мембраной внутри головки клапана.Движение мембраны контролирует положение иглы и, следовательно, массовый расход хладагента, поступающего в испаритель. Компоненты ТЭВ и лампы показаны на Рис. 4.2 . Функция лампы показана на Рисунок 4.3 . Колба, передающая соответствующее давление перегретого газа, представляет собой полую металлическую емкость, заполненную хладагентом. Капиллярная трубка соединяет баллон с корпусом клапана. Колба устанавливается в непосредственном контакте с всасывающей трубой, рядом с входом в компрессор.

Если перегрев увеличивается, давление внутри колбы увеличивается, потому что больше хладагента внутри колбы испаряется. Повышенное давление передается через капиллярную трубку и сдавливает мембрану внутри головки ТЭВ.

Это перемещает иглу, открывая отверстие клапана и тем самым увеличивая массовый расход хладагента. Баланс на мембране регулируется пружиной, которую можно регулировать вручную или настраивать на заводе. Чем жестче пружина, тем выше уровень перегрева, необходимый для открытия клапана.

Если вместо этого увеличивается давление насыщения, лампа все равно будет определять повышенную температуру. Выкипит больше хладагента, но повышенное давление под мембраной уравновесит более высокое давление над мембраной. Таким образом, положение иглы не изменится. В следующем примере показано балансирующее влияние лампы на систему TEV. Увеличенный массовый расход хладагента требует большей площади поверхности нагрева для испарения и, следовательно, приводит к меньшему перегреву.Таким образом, температура газа на выходе снизится. Это, в свою очередь, охладит колбу, что приведет к конденсации некоторого количества хладагента колбы и, таким образом, уменьшению давления на мембрану. Сила пружины слегка закроет клапан, и меньше хладагента будет допущено в испаритель, снова увеличивая перегрев. Система скоро найдет баланс.

Есть три различных типа лампочек:

• Жидкостные лампы
• лампы MOP (максимальное рабочее давление) — также называемые газовыми лампами
• Колбы адсорбционные

Жидкостный баллон имеет большой заряд хладагента и никогда не будет «всухую».Он всегда будет содержать как жидкий, так и газообразный хладагент. Давление внутри колбы увеличивается по мере увеличения перегрева из-за дополнительного испарения. Исторически хладагент в баллоне был таким же, как и рабочий хладагент в системе (заправленный параллельно). Однако лучшие характеристики были достигнуты при использовании различных хладагентов (с перекрестной заправкой), что в настоящее время является наиболее распространенным вариантом.

Колба MOP, также называемая газовой, содержит гораздо меньшее количество смеси хладагента внутри колбы, чем колба, заряженная жидкостью.По мере увеличения давления испарения всасывающая труба будет становиться все более теплой. Ограниченная заправка хладагента в баллоне MOP будет полностью испарена при заданном давлении, давлении MOP. Когда смесь жидкого хладагента выкипит, давление внутри баллона не сильно увеличится, даже если давление испарения увеличится. Игольчатый клапан больше не будет открываться, что ограничивает максимальный массовый расход через клапан. Причина в том, чтобы защитить компрессор от электрической перегрузки, особенно во время запуска, когда давление испарения может быть намного выше, чем при нормальных условиях эксплуатации.Недостатком клапана MOP является то, что баллон всегда должен быть холоднее, чем корпус клапана, чтобы предотвратить миграцию ограниченного количества хладагента и его конденсацию на поверхности мембраны. Если бы баллон MOP был теплее, чем корпус клапана, клапан MOP закрывался бы, даже если рабочее давление было значительно ниже максимального рабочего давления.

TEV могут также иметь адсорбционный заряд, при этом колба также содержит твердый адсорбент, такой как древесный уголь или силикагель. Адсорбированный хладагент медленнее реагирует на изменения температуры, чем лампы с прямой зарядкой, и дает более медленную реакцию.Иногда это может помочь стабилизировать тенденции к колебаниям. Однако лампы с адсорбционным наполнением лучше всего работают в ограниченном диапазоне, поэтому они часто специально разрабатываются для условий эксплуатации.

Регулировка перегрева

Перегрев — это энергия, добавляемая к насыщенному газу, приводящая к повышению температуры. Во время испарения жидкого хладагента температура зависит только от температуры кипения этого хладагента. Повышение температуры (перегрев) возможно только после получения 100% пара.

Пружина внутри TEV воздействует на иглу, удерживая клапан в закрытом состоянии, если TEV обнаруживает недостаточный перегрев. Требуется минимальный уровень перегрева, чтобы давление в баллоне начало толкать пружину и, таким образом, открывать клапан. Это называется статическим перегревом (B-C в , рис. 4.4, ). Шток на стороне расширительного клапана регулирует статический перегрев. Ослабленная пружина снижает статический перегрев, потому что клапан открывается раньше.Жесткая пружина требует большего статического перегрева, потому что клапан открывается позже. Кривая клапана на рис. 4.4. смещена влево с меньшим статическим перегревом и вправо с большим статическим перегревом.

Дополнительный перегрев, необходимый для открытия клапана для работы, называется перегревом при открытии, и его следует оптимизировать для номинальной рабочей точки системы (C-D в , рис. 4.4, ). Перегрев открытия определяется конструкцией ТЭВ и не может быть изменен в системе.Добавление статического перегрева и перегрева открытия дает рабочий перегрев, который является реальным перегревом, который можно измерить в системе. Расширительный клапан обычно немного завышен и достигает максимальной производительности при полном открытии. Этого можно достичь только при более высоком рабочем перегреве (точка D в , рис. 4.4, ).

Увеличение или уменьшение рабочего перегрева для системы может быть выполнено только путем изменения статического перегрева, как показано на Рисунок 4.5 . Кривая производительности ТЭВ будет затем сдвигаться вправо или влево с более или менее статическим перегревом, соответственно.

Максимальный поток хладагента через TEV зависит от размера клапана и разницы давлений над ним. Если клапан слишком мал, номинальная холодопроизводительность не может быть достигнута, даже если клапан полностью открыт. TEV обычно выбирается таким образом, чтобы обеспечить немного более высокую (приблизительно 20%) холодопроизводительность, чем номинальная. Однако для максимального открытия клапана требуется более высокое давление в баллоне, чтобы отжать пружину.Таким образом, резервная мощность используется за счет увеличения рабочего перегрева.

Влияние перегрева на температуру испарения

На температуру испарения влияет работа расширительного клапана из-за изменения перегрева и массового расхода, как показано на Рисунок 4.6 . Небольшие изменения перегрева оказывают лишь небольшое влияние на температуру испарения. Однако очень высокий уровень перегрева приведет к значительному снижению температуры испарения.В этой ситуации температура всасываемого газа будет приближаться к температуре воды на входе, и большая часть поверхности теплопередачи должна использоваться для перегрева (показано как D на , рис. 4.6, ).

Устойчивость

Важно отрегулировать перегрев до подходящего уровня. Если перегрев слишком мал, это может вызвать нестабильность работы испарителя (нестабильность). Избыток жидкого хладагента может перетекать и попасть в компрессор, где это может вызвать проблемы, такие как пенообразование, когда капли хладагента попадают в масляный поддон и сразу же испаряются.Турбулентность может привести к образованию пены хладагента / масла, которая нарушит работу. Избыток жидкого хладагента, попадающий в компрессор, может также создавать скачки давления внутри камеры сжатия. Капли жидкого хладагента, попадающие на вал, растворяются в масле и уменьшают смазывающий эффект. Со временем подшипник вала может обнажиться и быстро изнашиваться. Эти факторы могут значительно сократить ожидаемый срок службы компрессора, хотя чувствительность к уносу жидкого хладагента сильно варьируется в зависимости от технологии компрессора.С другой стороны, если перегрев будет слишком сильным, это приведет к высоким температурам нагнетания компрессора, что сократит срок службы масла. Кроме того, высокий уровень перегрева потребует излишне большой площади теплопередачи и / или понизит температуру испарения, что приведет к снижению COP.

Терморегулирующие клапаны всегда должны работать с минимальным рабочим перегревом для достижения стабильного регулирования. Минимальный стабильный сигнал (MSS) зависит от типа TEV, характеристик имеющегося испарителя и взаимного расположения расширительного клапана, испарителя и баллона.Поэтому трудно предсказать минимальный перегрев для стабильной работы. На практике регулировка осуществляется путем начала работы при стабильном перегреве и затем систематического ослабления пружины до возникновения нестабильности. Выбор чуть более высокого уровня перегрева обеспечит стабильные рабочие условия.

В Рисунок 4.7 , клапан 1 слишком велик. При небольшом увеличении перегрева игла откроется, пропуская большой объем хладагента.Сигнал обратной связи слишком сильный по сравнению с увеличением перегрева, и система может стать нестабильной. Можно было бы стабилизировать клапан за счет увеличения статического перегрева, потому что линия TEV тогда сместится вправо, в сторону от линии MSS. Однако для этого потребуется более высокий рабочий перегрев, что снизит температуру испарения и снизит экономичность эксплуатации. Клапан 2 идеален, касается линии MSS точно в точке номинальной нагрузки с разумным уровнем перегрева.Клапан 2 может открыться немного больше, чтобы на мгновение увеличить производительность. Клапан 3 слишком мал, потому что он может работать в номинальном режиме только при повышенном перегреве. Также нет потенциала дополнительной мощности.

Выравнивание внешнего и внутреннего давления

Чтобы правильно оценить уровень перегрева, температуру газообразного хладагента следует сравнить с температурой насыщения в той же точке, то есть на выходе из испарителя. Вместо этого расширительный клапан с внутренним выравниванием сравнивает температуру, измеренную в баллоне на выходе испарителя, с давлением сразу после расширительного клапана.

Если существует большой перепад давления между расширительным клапаном и точкой измерения баллона (например, если в испарителе есть распределительное устройство), разница между измеренной температурой и расчетной температурой насыщения будет слишком маленькой. Клапан будет чрезмерно компенсировать закрытие, что приведет к неоправданно высокому уровню перегрева и чрезмерно большой части поверхности испарителя, используемой для перегрева хладагента. При номинальной холодопроизводительности перегрев будет слишком сильным и, таким образом, займет слишком большую площадь теплообмена для поддержания заданной температуры испарения.В результате общая производительность системы снизится.

Следующий пример иллюстрирует обсуждение выше. Испаритель SWEP с распределительным устройством используется с TEV с внутренним выравниванием давления. Предполагается следующее: перепад давления на кольцах распределителя жидкости 1 бар, TEVAP = 2 ° C и TEV предварительно настроен на перегрев 5K. Давление сразу после расширительного клапана (состояние «а» в , рис. 4.8 ) соответствует температуре насыщения примерно 7 ° C.При попытке настроить перегрев 5K температура газа на выходе из испарителя будет 7 + 5 = 12 ° C (состояние «c»). Это приводит к перегреву на 10К вместо предполагаемых 5К (состояние «d»).

Для работы ТЭВ с правильным измерением перегрева для испарителей с высоким перепадом давления на стороне хладагента (то есть с распределительными устройствами) необходимо использовать ТЭВ с внешним выравниванием давления. Затем на выходе испарителя после баллона во всасывающей линии устанавливается дополнительная напорная трубка.Статическое давление возвращается к расширительному клапану, действующему на стороне мембраны, противоположной от баллона. Из-за этого дополнительного выравнивания давления на выходе испарителя давление баллона будет реагировать только на фактический перегрев.

Как видно из приведенного выше примера, особенно важно использовать этот тип расширительного клапана с испарителем SWEP со встроенными кольцами распределителя жидкости, которые обычно вызывают дополнительное падение давления на 0.5-2 бар. Падение давления в системе распределения хладагента SWEP не считается частью падения давления ППТО. Расширительный клапан и распределительная система работают вместе, создавая общий перепад давления между уровнями давления конденсации и испарения.

Размер расширительного клапана

Расширительный клапан выбирается для обеспечения прохождения достаточного массового расхода хладагента при поддержании стабильного и разумного перегрева для регулирования испарителя.TEV должен работать во всем рабочем диапазоне системы без проблем с нестабильностью или пропускной способностью. Различные производители используют разные рекомендации, но обычно выбирается размер TEV, допускающий превышение номинальной мощности на 20%.

Важными данными, которые следует учитывать при выборе расширительного клапана, являются номинальная холодопроизводительность, давление конденсации и давление испарения. Если испаритель оборудован распределительным устройством, следует также отметить его примерный перепад давления.Требуемый перепад давления на ТЭВ рассчитывается следующим образом.

Для поиска подходящего размера можно использовать программы или таблицы выбора от производителей расширительных клапанов на основе расчетного падения давления над ТЭВ и номинальной холодопроизводительности. Обратите внимание, что дополнительный перепад давления в распределительной системе, DPDist, уменьшит фактический перепад давления по сравнению с TEV, что часто означает, что требуется расширительный клапан или сопловая вставка большего размера.

Расширительный клапан предварительно настроен на статический перегрев на основе номинального давления конденсации.Если давление конденсации в системе выше, предварительно установленный статический перегрев станет ниже, и наоборот. Номинальная мощность ТЭВ отображается в таблицах выбора для предварительно установленного статического перегрева и номинального уровня переохлаждения. Опять же, если переохлаждение системы превышает номинальное значение, указанную в таблице холодопроизводительность следует разделить на поправочный коэффициент. Всегда читайте техническую информацию от производителей TEV и следуйте их инструкциям.

Номинальная холодопроизводительность испарителя определяется соотношением производительности компрессора и испарителя.

Самый сложный выбор — это когда рабочие условия системы значительно меняются из-за колебаний давления конденсации и испарения или из-за больших изменений холодопроизводительности, то есть с несколькими или переменными компрессорами. Выбор расширительного клапана обычно является компромиссом, потому что ни один клапан не будет идеальным для всего рабочего диапазона. Однако правильно подобранный клапан даст широкий рабочий диапазон.

<< назад | следующий >>

.Регулирующие клапаны

и принципы их работы

Почему используются регулирующие клапаны?

Технологические установки состоят из сотен или даже тысяч контуров управления, объединенных в сеть для производства продукта, который будет выставлен на продажу. Каждый из этих контуров управления предназначен для поддержания некоторых важных переменных процесса, таких как давление, расход, уровень, температура и т. Д., В требуемом рабочем диапазоне, чтобы гарантировать качество конечного продукта. Каждый из этих контуров принимает и внутренне создает помехи, которые пагубно влияют на переменную процесса, а взаимодействие с другими контурами в сети создает помехи, которые влияют на переменную процесса.

Чтобы уменьшить влияние этих возмущений нагрузки, датчики и преобразователи собирают информацию о переменной процесса и ее отношении к некоторой желаемой уставке. Затем контроллер обрабатывает эту информацию и решает, что нужно сделать, чтобы вернуть переменную процесса туда, где она должна быть после нарушения нагрузки. Когда все измерения, сравнения и вычисления выполнены, какой-либо тип конечного элемента управления должен реализовывать стратегию, выбранную контроллером.

Принципы работы

Наиболее распространенным конечным элементом управления в отраслях управления технологическими процессами является регулирующий клапан.Регулирующий клапан управляет текущей текучей средой, такой как газ, пар, вода или химические соединения, чтобы компенсировать возмущение нагрузки и поддерживать регулируемую переменную процесса как можно ближе к желаемой уставке.

Регулирующие клапаны могут быть самой важной, но иногда самой игнорируемой частью контура управления. Причина обычно заключается в незнании инженером по приборам многих аспектов, терминологии и областей инженерных дисциплин, таких как гидромеханика, металлургия, контроль шума, а также проектирование трубопроводов и сосудов, которые могут быть задействованы в зависимости от серьезности условий эксплуатации.

Любой контур управления обычно состоит из датчика состояния процесса, преобразователя и контроллера, который сравнивает «переменную процесса», полученную от преобразователя, с «уставкой», то есть желаемым условием процесса. Контроллер, в свою очередь, отправляет корректирующий сигнал на «конечный элемент управления», последнюю часть контура и «мускул» системы управления технологическим процессом. Если датчиками переменных процесса являются глаза, а контроллером — мозг, то конечным элементом управления являются руки контура управления.Это делает его наиболее важной, а иногда и наименее понятной частью системы автоматического управления. Отчасти это происходит из-за нашей сильной привязанности к электронным системам и компьютерам, что приводит к некоторому пренебрежению к правильному пониманию и правильному использованию всего важного оборудования.

Что такое регулирующий клапан?

Регулирующие клапаны автоматически регулируют давление и / или расход и доступны для любого давления. Если разные системы завода работают до и при комбинациях давления / температуры, которые требуют клапанов класса 300, иногда (если позволяет конструкция), все выбранные регулирующие клапаны будут соответствовать классу 300 для взаимозаменяемости.Однако, если ни одна из систем не превышает номинальные значения для клапанов класса 150, в этом нет необходимости.

Клапаны

обычно используются для управления, и их концы обычно имеют фланцы для облегчения обслуживания. В зависимости от типа питания диск приводится в движение гидравлическим, пневматическим, электрическим или механическим приводом. Клапан регулирует поток за счет движения плунжера клапана относительно порта (ов), расположенного внутри корпуса клапана. Плунжер клапана прикреплен к штоку клапана, который, в свою очередь, соединен с приводом.

Устройство регулирующего клапана

На изображении ниже показано, как можно использовать регулирующий клапан для регулирования расхода в линии. «Контроллер» принимает сигналы давления, сравнивает их с падением давления для желаемого потока и, если фактический поток отличается, регулирует регулирующий клапан для увеличения или уменьшения потока.

Можно разработать сопоставимые устройства для управления любой из множества переменных процесса. Температура, давление, уровень и расход — наиболее часто используемые контролируемые переменные.

Изображение взято с http://www.steamline.com/

Типы клапанов и типовые области применения

Тип клапана	Обслуживание и функции
	IoS	TH	PR	постоянного тока
Ворота	ДА	НЕТ	НЕТ	НЕТ
Глобус	ДА	ДА	НЕТ	ДА (примечание 1)
Чек	(примечание 2)	НЕТ	НЕТ	НЕТ
Остановить проверку	ДА	НЕТ	НЕТ	НЕТ
Бабочка	ДА	ДА	НЕТ	НЕТ
Мяч	ДА	(примечание 3)	НЕТ	ДА (примечание 4)
Заглушка	ДА	(примечание 3)	НЕТ	ДА (примечание 4)
Диафрагма	ДА	НЕТ	НЕТ	НЕТ
Устройство безопасности	НЕТ	НЕТ	ДА	НЕТ

Легенда:

• DC = изменение направления
• IoS = Изоляция или останов
• PR = Сброс давления
• TH = дросселирование

Примечания:

1. Для изменения направления потока на 90 градусов можно использовать только угловые запорные клапаны.
2. Обратные клапаны (кроме запорных) останавливают поток только в одном (обратном) направлении. Запорные клапаны могут использоваться и используются как запорные, запорные или стопорные клапаны, а также в качестве обратного клапана.
3. Некоторые конструкции шаровых кранов (обратитесь к производителю клапана) подходят для дросселирования.
4. Многопортовые шаровые краны и пробки используются для изменения направления потока и смешивания потоков.

.