Замена терморегулирующего клапана (ТРВ) теплового насоса

Терморегулирующий вентиль (ТРВ), также известный как термостатическое расширительное устройство ( ТЭУ ), является одним из четырех основных компонентов промышленной или коммерческой холодильной системы . Остальные три компонента — это компрессор , испаритель и конденсатор . Промышленные холодильные системы обычно имеют несколько испарителей, и каждый испаритель имеет термостатический расширительный вентиль , контролирующий поток хладагента в него.

Некоторые из основных производителей термостатических расширительных клапанов включают Emerson, Danfoss, Parker, Sanhua, Sporlan и другие. Каждый производитель предлагает широкий спектр моделей, предназначенных для работы в определенных параметрах. Поэтому инженеры или техники выбирают клапан, который соответствует условиям холодильной системы, которую они проектируют, модифицируют или ремонтируют.

Что такое термостатический расширительный клапан?

Терморегулирующий вентиль — это устройство, которое снижает давление жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, а затем впрыскивает и регулирует массовый расход хладагента , поступающего в испаритель. Он выполняет это регулирование на основе температуры хладагента на выходе испарителя. Другими словами, это устройство поддерживает стабильную температуру хладагента на выходе испарителя, автоматически регулируя поток хладагента , проходящего через него.

Каковы компоненты термостатического расширительного клапана?

Видимые внешние части термостатического расширительного клапана — это корпус, колба и капиллярная трубка. Корпус изготовлен из латуни или нержавеющей стали и имеет три соединения: вход хладагента, выход хладагента и порт выравнивания. Кроме того, корпус содержит регулировочный винт и головку в форме пластины. Капиллярная трубка выступает из головки и имеет на конце колбу.

Внутри TEV имеет цилиндрическую сборку с калиброванным отверстием, которое снижает давление хладагента, поступающего в клапан. Внутри сборки находится сетка для удержания мусора и других примесей.

Кроме того, внутри пластинчатой ​​головки находится герметичная диафрагма , которая отделяет газ в колбе и капилляре от хладагента системы. Диафрагма передает свое расширение или сжатие на иглу, которая открывает или закрывает седло клапана. Таким образом, термостатический расширительный клапан увеличивает или уменьшает поток хладагента, выходящего из клапана.

Терморегулирующие клапаны также включают в себя пружину, которая противодействует движению диафрагмы. Усилие, оказываемое пружиной, регулируется калибровочным винтом .

Как работают термостатические расширительные клапаны?

Когда система охлаждения включена, а в холодильной камере высокая температура, колба имеет температуру окружающей среды. Поэтому газ в колбе находится под максимальным давлением, полностью расширяя внутреннюю диафрагму клапана . В этом состоянии сила диафрагмы превышает силу пружины и давление хладагента . Следовательно, клапан полностью открывается, обеспечивая максимальный поток хладагента через испаритель.

По мере понижения температуры в помещении и в колбе, давление газа в колбе падает, что снижает силу, действующую на диафрагму. В результате сила пружины и давление хладагента стремятся закрыть ТРВ , уменьшая поток хладагента в испаритель. В конце концов, температура в помещении стабилизируется, а силы, действующие на диафрагму, пружину и хладагент, достигают равновесия.

Значение термостатического расширительного клапана в холодильной системе

В холодильных системах обычно оптимально поддерживать разницу температур в 5°C между входом и выходом хладагента испарителей. Это обеспечивает высокую эффективность и гарантирует, что хладагент на выходе испарителя останется полностью в газообразном состоянии. По этой причине термостатический расширительный клапан спроектирован, установлен и откалиброван для поддержания этих условий.

Если разница температур ниже 5°C, существует риск того, что часть потока хладагента останется в жидкой форме. Такая ситуация может привести к повреждению компрессора, поскольку он предназначен для работы с газами. С другой стороны, если разница температур намного выше 5°C, хладагент на выходе испарителя будет слишком горячим. Это может создать серьезные проблемы перегрева в остальной части холодильной системы (компрессоре и конденсаторе).

Как выбрать и установить термостатический расширительный клапан?

Выбор этих клапанов зависит от каталога моделей производителя и типа хладагента, используемого в системе. Кроме того, необходимо учитывать такие факторы, как мощность испарителя, заправка хладагента, температура испарителя , температура конденсатора и т. д. Как правило, каждый производитель предоставляет программное обеспечение, которое позволяет выбрать наиболее подходящий клапан для каждой системы.

Клапан должен быть установлен как можно ближе к испарителю, с использованием резьбовых или сварных соединений. Колба должна быть правильно расположена непосредственно на выпускной трубке испарителя и покрыта теплоизоляцией для предотвращения внешнего вмешательства. Если TEV установлен с помощью сварки, его следует накрыть мокрой тканью, чтобы не повредить внутреннюю мембрану. Наконец, на выходе испарителя должен быть установлен кран хладагента для измерения давления хладагента в порту выравнивания.