Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Introducere
Un ventil de laminare termostatic este montat
în jurul unui element termostatic (1) separat de
corpul ventilului printr-o diafragmă.
Un tub capilar conectează elementul la un bulb
termostatic (2) şi un corp de ventil prin locaşul
ventilului (3) şi un arc (4).
Un ventil de laminare termostatic
funcţionează astfel:
Funcţionarea unui ventil de laminare termostatic
este determinată de trei presiuni fundamentale:
P1: Presiunea bulbului acţionează pe suprafaţa
superioară a diafragmei, în direcţia de
deschidere a ventilului.
P2: Presiunea de vaporizare care acţionează
pe faţa opusă a diafragmei, în direcţia de
închidere a ventilului.
P3: Presiunea arcului care acţionează de
asemenea pe faţa opusă a diafragmei, în
direcţia de închidere a ventilului.
Când se reglează ventilul de laminare, se creează
echilibru între presiunea bulbului pe o parte a
diafragmei şi presiunea de vaporizare plus forţa
arcului pe cealaltă parte. Arcul este folosit pentru
a regla supraîncălzirea.
Ventile de expansiune
termostatică
Supraîncălzirea
Supraîncălzirea se măsoară în punctul în care
este situat bulbul pe conducta de aspiraţie şi este
diferenţa între temperatura la nivelul bulbului
şi presiunea de vaporizare/temperatura de
vaporizare în acelaşi punct.
Supraîncălzirea este măsurată în Kelvin (K) şi
este folosită ca semnal pentru reglarea injecţiei
lichidului prin ventilul de laminare.
SubrăcireaSubrăcirea este defi nită ca diferenţa între
presiunea/temperatura de condensare şi
temperatura lichidului la intrarea în ventilul de
laminare. Subrăcirea este măsurată în Kelvin (K).
Subrăcirea agentului frigorifi c este necesară
pentru evitarea formării bulelor de vapori în
agentul frigorifi c în faţa ventilului de laminare.
Bulele de vapori în agentul frigorifi c reduc
capacitatea ventilului de laminare şi deci, reduc
alimentarea cu lichid către evaporator.
Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Egalizarea presiunii externe
Încărcături
Încărcătură universală
Trebuie să fi e totdeauna folosite ventilele de
laminare cu egalizare a presiunii externe dacă
sunt instalate distribuitoare de lichid. De obicei,
folosirea distribuitoarelor dă o cădere de presiune
de 1 bar între distribuitor şi conductele de
distribuţie.
Ventilele de laminare cu egalizare externă trebuie
să fi e folosite totdeauna în sistemele frigorifi ce
cu vaporizatoare mari sau schimbătoare de
căldură cu plăci, unde în mod normal căderea
de presiune va fi mai mare decât presiunea
corespunzătoare la 2K.
Ventilele de laminare termostatice pot să conţină
unul din trei tipuri diferite de încărcătură:
1. Încărcătură universală
2. Încărcătură MOP
3. Încărcătură MOP cu balast, standard pentru
ventilele de laminare Danfoss cu MOP
Ventilele de laminare cu încărcătură universală
sunt folosite în majoritatea sistemelor frigorifi ce
în care nu există necesitatea limitării presiunii şi în
care bulbul termostatic poate fi situat într-un loc
mai cald decât elementul său la temperatura de
vaporizare/presiune de vaporizare mai mare.
Ad0-0016
Încărcătură MOP
Încărcătura universală înseamnă că există
încărcătură lichidă în bulb. Cantitatea de
încărcătură este atât de mare încât această
rămâne în bulb indiferent dacă elementul este
mai rece sau mai cald decât bulbul.
Ventilele de laminare cu încărcătură MOP
sunt folosite de obicei pe echipamente în care
este necesară limitarea presiunii de aspiraţie la
pornire, de ex. în sectorul de transporturi şi în
sistemele de aer condiţionat.
Toate ventilele de laminare cu MOP au o
încărcătură foarte mică în bulb. Aceasta înseamnă
că ventilul sau elementul trebuie situate într-un
loc mai cald decât bulbul. Dacă nu se procedează
aşa, încărcătura poate să migreze din bulb către
element şi să împiedice funcţionarea ventilului.
Încărcătura MOP înseamnă cantitate limitată de
încărcătură în bulb. “MOP” înseamnă “Presiune
maximă de funcţionare” (“Maximum Operating
Pressure”) şi este cea mai mare presiune de
aspiraţie/cea mai mare presiune de vaporizare
permisă în conducta de vaporizare/aspiraţie.
Încărcătura se va vaporiza când temperatura
atinge punctul MOP.
Ad0-0017
Ad0-0018
În mod gradat, pe măsură ce presiunea de
aspiraţie creşte, ventilul de laminare începe să
se închidă până la aprox. 0,3/0,4 bar sub punctul
MOP. El ajunge în poziţia complet închis când
presiunea de aspiraţie este egală cu punctul MOP.
MOP este adesea numit “Protecţia motorului
contra suprasolicitării” (Motor Overload Protection)
Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Încărcătură MOP cu balast
Alegerea ventilului de
laminare termostatic
Ventilele de laminare cu încărcătură cu balast
MOP sunt folosite în special în sistemele
frigorifi ce cu vaporizatoare “înalt dinamice”,
de ex. în sistemele de aer condiţionat şi în
schimbătoarele de căldură cu plăci care au un
transfer de căldură mare. Cu încărcătura cu balast
MOP se poate obţine o supraîncălzire mai mică cu
până la 2-4 K decât cu alte tipuri de încărcătură.
Bulbul unui ventil de laminare termostatic
conţine un material cu porozitate mare şi
suprafaţă mare în raport cu greutatea. Încărcătura
MOP cu balast are un efect de egalizare asupra
reglajului ventilului de laminare. Ventilul se
deschide încet pe măsură ce temperatura creşte
şi se închide rapid când temperatura bulbului
scade brusc.
Ventilul de laminare termostatic poate fi ales
atunci când se cunosc următoarele:
Agentul frigorifi c
Capacitatea vaporizatorului
Presiunea de vaporizare
Presiunea de condensare
Ventile de expansiune
termostatică
Ad0-0021
Subrăcirea
Căderea de presiune prin ventil
Egalizarea presiunii: internă sau externă
Identifi care
Elementul termostatic are partea superioară a
diafragmei inscripţionată cu laser. Codul se referă
la tipurile de agent frigorifi c pentru care ventilul
de laminare este destinat:
L = R410A
N = R134a
S = R404A/R507
X = R22
Z = R407C
Această inscripţionare cuprinde tipul ventilului
(cu codul numeric), domeniul de temperaturi de
vaporizare, punctul de MOP, agentul frigorifi c şi
presiunea maximă de funcţionare PS/MWP.
La TE 20 şi TE 55 capacitatea este inscripţionată
pe o etichetă în formă de bandă prinsă de ventil.
Ad0-0019
Duza pentru T 2 şi TE 2 este marcată cu mărimea
duzei (de ex. 06) şi săptămâna + ultimele 2 cifre
ale anului (de ex. 279). Numărul duzei este de
asemenea dat pe capacul carcasei din plastic.
Ad0-0023
La TE 5 şi TE 12 marcajul superior (TE 12) indică
pentru ce tip de ventil se utilizează duza.
Marcajul inferior (01) este mărimea duzei.
La TE 20 şi TE 55 marcajul inferior (50/35 TR N/B)
indică valoarea capacităţii la două nivele de
temperatură N şi B şi agentul frigorifi c (50/35 TR =
175 kW la nivel N si 123 kW la nivel B).
Marcajul superior (TEX 55) se referă la tipul de
ventil pentru care duza se poate folosi.
Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Instalarea
Ventilul de laminare trebuie instalat pe conducta
de lichid, în faţa vaporizatorului, cu bulbul
montat pe conducta de aspiraţie, cât mai aproape
de vaporizator cu putinţă.
Dacă există egalizarea externă a presiunii,
conducta de egalizare trebuie conectată la
conducta de aspiraţie imediat după bulb.
Ad0-0002
Bulbul este montat pe o porţiune orizontală a
conductei de aspiraţie şi corespunzător poziţiei
situate între ora 1 şi ora 4. Stabilirea locului depinde
de diametrul exterior al ţevii.
Notă:
Bulbul nu trebuie situat niciodată în partea de jos
a conductei de aspiraţie datorită posibilităţii ca
uleiul care se depozitează în partea inferioară a
conductei să provoace semnale false.
Ad0-0003
Bulbul trebuie sa fi e capabil să înregistreze
temperatura vaporilor de aspiraţie supraîncălziţi
şi trebuie deci să nu fi e situat într-o poziţie care
l-ar putea expune la variaţii extreme cald/rece.
Dacă bulbul este expus la un curent de aer cald,
se recomandă izolarea bulbului.
Brida de montare a bulbului Danfoss permite o
instalare strânsă şi sigură a bulbului pe conductă,
astfel asigurând cel mai bun contact termic cu
conducta de aspiraţie. Designul TORX al şurubului
face uşoară pentru instalator transferarea
momentului de la unealtă la şurub, fără a fi
nevoie să apese unealta în locaşul şurubului. În
plus, cu designul TORX al şurubului, nu mai există
riscul de deteriorare a locaşului şurubului.
Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Instalarea
Bulbul nu trebuie instalat după schimbătorul
recuperativ de căldură deoarece în această
poziţie va da semnale false către ventilul de
laminare.
Aşa cum s-a menţionat mai sus, bulbul trebuie
instalat pe partea orizontală a conductei de
aspiraţie imediat după vaporizator. El nu trebuie
instalat pe o conductă de colectare sau pe o
conductă ascendentă după o pungă de ulei.
Bulbul trebuie instalat totdeauna înaintea oricărei
capcane de lichid (sifon).
Ventile de expansiune
termostatică
Ad0-0007
Ad0-0008
ReglajulVentilul de laminare este furnizat cu reglajul din
fabrică, adecvat pentru majoritatea utilizărilor
Dacă este necesar, se pot face reglări folosindu-se
şurubul de reglare al ventilului.
Prin rotirea şurubului în sensul acelor de
ceasornic se măreşte supraîncălzirea ventilului de
laminare, iar prin rotirea sa în sens invers acelor
de ceasornic aceasta se reduce. Pentru T 2/TE 2, o
rotire a axului produce o schimbare de aprox. 4 K
a supraîncălzirii la o temperatură de vaporizare
de 0°C.
Manualul frigotehnistului Ventile de expansiune termostatică
Reglajul (cont.)
Pentru TE 5 şi dimensiunile următoare, o rotire a
şurubului produce o schimbare de aprox. 0,5 K a
supraîncălzirii la o temperatură de vaporizare de 0°C.
Pentru TUA şi TUB, o rotire a şurubului produce
o schimbare de aprox. 3 K a supraîncălzirii la o
temperatură de vaporizare de 0°C.
Funcţionarea neuniformă periodică din
vaporizator poate fi eliminată prin următorul
procedeu: se creşte supraîncălzirea prin rotirea
şurubului de reglare al ventilului de laminare mult
spre dreapta (în sensul acelor de ceasornic) astfel
încât funcţionarea neuniformă dispare. Apoi se
roteşte şurubul de reglare în sens invers acelor de
ceasornic, în mod gradat, până când funcţionarea
neuniformă apare din nou. Din această poziţie, se
roteşte şurubul cu circa o rotire în sensul acelor de
ceasornic (dar numai 1/4 pentru ventilele T 2/TE
2). La această reglare sistemul frigorifi c nu va mai
funcţiona neuniform şi vaporizatorul este utilizat
la maximum. O variaţie de 1 K a supraîncălzirii nu
este considerată ca funcţionare neuniformă.
Dacă supraîncălzirea din vaporizator este prea
mare, motivul poate fi un aport neadecvat de
agent frigorifi c.
Ad0-0010
Ad0-0011
Înlocuirea duzei
Supraîncălzirea poate fi redusă prin rotirea
şurubului de reglare al ventilului de laminare
în sens invers acelor de ceasornic, treptat, până
când se observă funcţionarea neuniformă.
De aici, şurubul trebuie să fi e rotit aproape o tură
în sensul acelor de ceasornic ( dar numai cu 1/4
rotaţie pentru T 2/TE 2).
Acest reglaj face ca vaporizatorul să fi e utilizat
complet.
O variaţie de 1 K a supraîncălzirii nu este
considerată ca funcţionare neuniformă.
Daca vaporizatorul continuă să funcţioneze
neuniform, în afară de reglarea supraîncălzirii,
capacitatea ventilului poate fi prea mare şi duza
sau ventilul trebuie înlocuite cu unul mai mic.
Dacă supraîncălzirea vaporizatorului este prea
mare, capacitatea ventilului este prea mică şi
duza trebuie să fi e înlocuită cu una mai mare.
Ventilele TE, T2, TUA, TCAE sunt furnizate cu o
duză interschimbabilă.