شیر انبساط ترموستاتیکی

  • 1400-05-22

 

سلام دوستان؛

من پل هستم از TheEngineeringMindset.com در این ویدئو قصد داریم به داخل یکی از این شیر انبساط های ترموستاتیکی Danfoss  نگاهی بندازیم.

و ببینیم شیر انبساط ترموستاتیکی

کجای سیستم سرمایش قرار دارد؟

چه کاری انجام میدهد؟

سپس یکی از اونها را برش می زنیم و درباره اجزای داخلی آن و نحوه کارکردشان بحث می کنیم.

اگر می خواهید بهترین استفاده را از شیر انبساط ترموستاتیک داشته باشد، باید حتما اپلیکیشن TXV Superheat Tuner را بررسی کنید. این یک اپلیکیشن رایگان هست که توسط Danfoss  تهیه شده و اسپانسر این ویدئو هست. شما می توانید از این اپ به عنوان بهینه سازی مصرف انرژی سیستم سرمایش استفاده کنید، فقط در 15 دقیقه وقتتان را می گیرد و در هزینه ها و انرژی صرفه جویی می کنید.

شما می توانید این اپ را از این لینک به صورت رایگان دانلود کنید.

 

بسیار خوب! شیر انبساط ترموستاتیکی کجای سیستم سرمایش قرار دارد؟

 

 

شیر انبساط در سیکل تبرید بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد. این یکی مدل شیر انبساط ترموستاتیکی T2 هست که یک بدنه اصلی برنجی دارد. روی بدنه قسمت ورودی مبرد در پایین شیر قرار دارد. قسمت خروجی مبرد روی بدنه است و مقابل آن یک درپوش وجود دارد که میشه آن را باز کرد. زیر درپوش یک پیچ هست که برای تنظیم دستی superheat از آن استفاده می شود. در ادامه در همین ویدئو خواهیم دید که چطور کار می کند.

 

 

در بالای شیر یک سرپوش قرار دارد و یک کویل از لوله بسیار باریک وجود دارد به نام لوله مویین و یک حباب بزرگ در انتهای لوله مویین وجود دارد به نام حباب حسگر و همه اینها از استیل ضد زنگ ساخته شده است.

کویل لوله مویین را می توان کشید تا حباب حسگر در خروجی اواپراتور نصب شود تا مقدار superheat را sense کند. ما قبلا به صورت کامل عملکرد شیر انبساط ترموستاتیکی و شیر انبساط الکترونیکی و انواع شیر های انبساط مورد استفاده در چیلر را توضیح داده ایم. آیا آنها را دیده اید لینک آنها موجود هستند. این لینک ، این لینک و این لینک

کار شیر انبساط چیست؟

شیر انبساط جریان مبرد در اواپرتور را با توجه به اندازه بار سرمایشی کنترل می کند، مقدار superheat در خروجی را اندازه گیری کرده و نسبت به آن واکنش نشان میدهد و جریان مبرد در اواپراتور را کاهش و یا افزایش داده تا در نهایت یک مقدار superheat ثابت داشته باشیم. همچنین شیر انبساط برای اطمینان از آن است که مبرد در اواپراتور به صورت کامل بخار شده و به صورت بخار superheat شده از اواپراتور خارج می شود تا از برگشت مایع به کمپرسور جلوگیری شود. مایع مبرد را نمی شود فشرده کرد و اگر مایع به کمپرسور برگردد می تواند به آن آسیب جدی بزند یا حتی کمپرسور بسوزد.

حباب حسگر با مبرد پر شده که نسبت به مبرد جاری در سیستم کاملا جدا ست. این دو مبرد هرگز با هم مخلوط نمی شوند و کاملا از هم جدا هستند.

 

 

superheat باعث جوشش مبرد داخل حباب حسگر می شود و جوشش مبرد داخل حباب باعث افزایش فشار می شود. فشار داخل حباب به لوله مویین و سرپوش شیر منتقل می شود، در ادامه داخل آنرا میبینیم.

ما یک کاتریج در داخل ورودی شیر انبساط قرار می دهیم. در دهانه کارتریج شیری وجود دارد که جریان مبرد را کنترل می کند. اندازه کارتریج ها با توجه به ظرفیت سرمایشی و مبرد مورد استفاده، متفاوت است. بسیار خوب تا اینجا توضیحات کافیست برویم یکی از اینها را برش بزنیم و داخلش را ببینیم.

 

 

من شیر انبساط را محکم در گیره می بندم تا بتوانیم آن را برش بزنیم. بخاطر اجزای ظرفیت داخلی من از اره دستی برای برش شیر استفاده کردم. این کار کمی زمان می برد ولی اره مدور برقی می تواند به قسمتهای داخلی آسیب بزند و من می خواهم این قسمتهای داخلی را به شما نشان بدهم.

 

 

بسیار خوب اولین برش انجام شد. من شیر را کمی می چرخوانم تا بتوانم جهت دیگر آن را برش بزنم. بسیار خوب دوباره این قسمت را می برم تا بتوانم آن را کاملا جدا کنم.

این قسمت خیلی تیز هست و من از یک اسکنه استفاده می کنم تا با یک ضربه کوچک این قسمت جدا شود. خوب بیایید از نزدیک نگاهی به داخلش بیندازیم. خوب بدنه اصلی را داریم که تمامی قطعات را کنار هم نگه داشته است. همچنین ورودی مبرد را داریم که از پایین بدنه توسط این لوله عمودی وارد می شود و این لوله افقی خروجی مبرد هست.

بسیارخوب مبرد از کندانسور می آید و توسط ورودی به شیر وارد می شود، فشار مبرد در این قسمت بالاست، دما متوسط و به صورت مایع اشباع شده است. سپس مایع مبرد از داخل شیر عبور می کند و وقتی مبرد از خروجی شیر خارج می شود، فشار پایین است، دما پایین است و بخار و مایع مبرد باهم آمیخته هستند. خوب چه چیزی باعث تغییر فشار و دما و در نهایت کنترل جریان مبرد شده است؟ می توانیم این پین کوچک را در اینجا ببینیم. این پین به دیافراگم سرپوش شیر متصل است.

 

 

دیافراگم یک صفحه فلزی نازک و قابل انعطاف است. به نحوی که دیافراگم به بالا و پایین حرکت می کند که باعث می شود پین هم به بالا و پایین حرکت کند. در زیر دیافراگم فنری داریم که به دیافراگم فشار می آورد. ما ازین فنر برای تنظیم superheat استفاده می کنیم و در ادامه در این ویدئو به آن می پردازیم.

در بالای دیافراگم یک فضای خالی داریم که به لوله مویین و به حباب حسگر متصل است. محفظه، لوله مویین و حباب همگی توخالی هستند.

 

 

حالا می خواهیم با اره مدور برقی حباب حسگر را برش بزنیم و داخل آن را به شما نشون بدیم. همانطور که می بینید این یک استوانه تو خالی ست که با ماده مبرد پر می شود. مبرد داخل حباب و لوله مویین از مبرد سیستم سرمایش کاملا مجزا هست. این مبرد فقط در حباب حسگر، لوله مویین و بالای دیافراگم در جریان است. حباب حسگر در خروجی اواپراتور نصب می شود. زمانی که بار سرمایشی اواپراتور افزایش می یابد، superheat در خروجی اواپراتور نیز افزایش می یابد، به دلیل آنکه حباب حسگر مستقیما به لوله خروجی اواپراتور متصل است، انرژی گرمایش به حباب منتقل شده و باعث می شود مبرد داخل آن منبسط شده و بجوشد. به دلیل اینکه حباب حسگر، لوله مویین و محفظه شیر همگی توخالی و هوابند هستند، زمانی که مبرد منبسط می شود و می جوشد، باعث می شود که فشار داخلی آنها افزایش یابد. این فشار از داخل لوله مویین عبور کرده و به محفظه بالای دیافراگم راه پیدا می کند. هر چقدر فشار افزایش می یابد دیافراگم را بیشتر به پایین فشار می دهد و در نتیجه بیشتر به پین فشار وارد می شود. پین مقدار جریان مبرد را کنترل می کند، اما برای این کار ما به قسمت دیگری هم نیاز داریم.

در داخل ورودی شیر یک دهانه متحرک قرار دادیم، داخل آن یک صافی کوچک است که شیر را در مقابل انسداد محافظت می کند. بعد از آن یک دهانه یا سوراخ کوچک قرار دارد که توسط یک دریچه فنری مسدود می شود. پین داخل بدنه این قطع کننده را فشار می دهد و شیر باز می شود، هرچه درپوش به سمت پایین رانده شود، مبرد بیشتری می تواند جریان یابد.

 

 

در صورتی که بار سرمایشی اواپراتور افزایش یابد superheat در خروجی اواپراتور افزایش یافته و حباب حسگر نصب شده روی خروجی اواپراتور این را تشخیص میدهد، مبرد داخل حباب حسگر به جوش می آید و باعث افزایش فشار در لوله مویین می شود. این فشار دیافراگم را به پایین حل میدهد و در نهایت پین را حل می دهد تا شیر را باز کند و مبرد بیشتری از داخل شیر جریان یابد. با جریان مبرد بیشتر superheat کاهش می یابد و فشار در حباب حسگر و لوله میین کاهش می یابد. این یعنی فشاری که دیافراگم را به پایین فشار می داد کمتر شده است. فنر کمک می کند که دیافراگم به حالت اول برگردد و باعث می شود پین به بالا برگردد و با بالا آمدن پین دریچه فنری شروع به بستن دهانه می کند که این امر باعث کاهش جریان مبرد می شود و این به طور مداوم تکرار می شود تا شیر تثبیت شود و مقدار صحیح مبرد جریان یابد.

 

 

قبلا درباره تنظیم کنترل superheat اشاره کرده ایم. خوب پیچ موجود در کنار شیر را می توان به سمتی پیچاند و اگر ما پیچ را به جهتی بپیچانیم می توان slider را به بالا و پایین حرکت دهیم بسته به اینکه پیچ را به کدام طرف پیچانده ایم.

وقتی slider را به بالا و پایین حرکت دهید، نیرویی که فنر به صفحه دیافرگم وارد می کند، تغییر می کند، همچنین حساسیت شیر انبساط نیز تغییر کرده و به شما این امکان را می دهد تا شیر انبساط و میزان superheat را تنظیم کنید.

 

یاد آوری میکنم که اپ TXV Superheat Tuner را می تونید به صورت رایگان از طریق این لینک دانلود کنید.

بسیار خوب! اگه مایلید تا مطالب بیشتری یاد بگیرید بر روی هر کدام از ویدئو های موجود در صفحه کلیک کنید. من مطالب بعدی را در آن ویدئو ها قرار دادم. فراموش نکنید ما را در فیسبوک، توییتر، اینستاگرام و همچنین در TheEngineeringMindset.com دنبال کنید.

 

لینک این ویدئو در یوتیوب

لینک این ویدئو در سایت اصلی