آب و دما همراه شما در طراحی ، خرید و اجرای حرفه ای تاسیسات

تنظیم سوپرهیت اکسپنشن ولو ترموستاتیک

 

منحنی شیر انبساطبرای تنظیم شیر ترموستاتیک، برای انجام هر گونه تعمیرات و برای دانستن اینکه شیر انبساط درست کار می کند یا نه و نیز برای دانستن اینکه اواپراتور راندمان مناسبی دارد یا نه؟ همه و همه نیازمند این است که ما درک کاملی ازمبحث سوپرهیت داشته باشیم.
یک شیر انبساط ترموستاتیکی تلاش می کند که میزان سوپرهیت یا همان مافوق داغ بودن مبرد بخار را در خروجی از اواپراتور، در سطحی پایدار قرار بدهد و این کار را با تنظیم جریان مبرد مطابق با بار اواپراتور انجام می دهد. شیر انبساط برای انجام این کار از سه نیرو استفاده می کند. نیرویی که حباب اکسپنشن ولو ترموستاتیک با حس کردن دمای مبرد خروجی از اواپراتور تصمیم به باز و بسته کردن شیر می کند و نیروی فنر شیر و فشار اواپراتور. دو نیروی مربوط به فنر و فشار اواپراتور در مقابل نیروی حباب قرار می گیرند و تعادل این نیروها باعث پایدار شدن و باز و بسته شدن شیر به میزان سوپر هیت مناسب خروجی اواپراتور می شود.
شیر انبساط جریان مبرد ورودی به اواپراتور را کنترل می کند، وقتی که سوپرهیت افزایش یابد فشار داخل حباب هم افزایش می یابد چون مبرد داخل حباب تبخیر می شود و این افزایش فشار حباب سبب اعمال نیرو بر روی صفحه دیافراگم شیر و به تبع اعمال نیرو در جهت باز شدن شیر می کند. این اتفاق باعث حرکت میله شیر و باز شدن اوریفیس شده در نتیجه موجب افزایش جریان میرد به اواپراتور می شود. بالانس تعادلی بین سه نیروی فنر و حباب و فشار اواپراتور باعث پایداری سوپرهیت می گردد.
اما برای تنظیم سوپرهیت چه باید کرد؟
سوپرهیت کردن را می توان به اضافه نمودن انرژی به گاز اشباع و در نتیجه افزایش دما توصیف نمود. در حین تبخیر مایع مبرد در اواپراتور دما تنها وابسته به نقطه جوش مبرد است و افزایش دما و سوپرهیت شدن زمانی بدست می آید که صد در صد مبرد تبدیل به بخار شده باشد. فنر داخل شیر انبساط باعث بسته شدن شیر در زمان کاهش سوپرهیت می شود و حداقل سطح سوپرهیت بودن هم برای افزایش فشار حباب و اعمال نیرو در خلاف جهت نیروی فنر و باز شدن شیر نیاز است که این میزان را سوپرهیت استاتیک گویند. ساقه ای که کنار شیر انبساط قرار دارد سوپرهیت استایتک را تنظیم می کند. شل شدن فنر باعث از دست رفتن سوپرهیت می شود چون شیر زودتر باز می شود واگر فنر را سفت کنیم سبب افزایش سوپرهیت استاتیک می شود چون شیر دیرتر باز می شود.
منحنی شیر که در نمودار یک مشاهده می کنید در صورت کم شدن سوپرهیت استاتیک به سمت چپ حرکت می کند و در صورت افزایش سوپرهیت به سمت راست حرکت می نماید. افزایش سوپرهیت بودن برای باز شدن شیر و کارکرد شیر را اصطلاحا سوپر هیت باز شدن شیر می گویند. سوپرهیت بودن باز شدن را می توان با ساختار شیر انبساط TEV هم تعیین نمود اما با استفاده از سیکل تبرید نمی شود آن را تغییر داد.

اضافه کردن دو مقدار سوپرهیت استاتیک و سوپرهیت باز شدن را می توان به سوپرهیت کارکرد تعریف نمود که در سیکل تبرید قابل اندازه گیری است. شیر انبساط بطور طبیعی یه مقدار اور سایز یا بزرگتر می باشد و موقعی که به حداکثر ظرفیت برسد و کاملا باز شده باشد در نمودار با نقطه D مشخص می گردد ( نمودار شماره 2). کاهش و افزایش در سوپرهیت کارکرد برای یک سیستنم را می توان تنها با تغییرات سوپرهیت استاتیک انجام داد. توجه نمایید که حداکثر جریان مبرد در شیر انبساط وابسته به سایز شیر و اختلاف فشار در شیر است. وقتی شیر خیلی کوچک باشد سیستم به ظرفیت اسمی تبرید نمی تواند برسد حتی اگر شیر کاملا باز بشود. شیر انبساط ترموستاتیک به صورت طبیعی به میزان تقریبی 20 درصد بزرگتر از ظرفیت اسمی است و برای باز شدن حداکثری شیر نیاز به افزایش فشار حباب است تا شیر به عقب رانده شود.

 

شماتیک سوپرهیت استاتیک و کارکرد

تأثیر سوپرهیت بر دمای اواپراتور چیست؟
دمای اواپراتور تحت تاثیر میزان جریان مبرد و تغییرات سوپرهیت بوسیله شیر انبساط است یا به عبارتی دیگر دمای اواپراتور وابسته به جریان مبرد در تغییرات سوپر هیتی است که شیر انبساط چک میکند. تغییرات اندک در سوپر هیت تأثیر کمی بر دمای اواپراتور دارد و تغییرات بالای سوپرهیت می تواند باعث تغییرات زیادی در دمای آب چیلد بشود. در نمودار 3 مشاهده می کنید که A سوپرهیت طبیعی، B سوپرهیت بالا، C سوپرهیت پایین و D سوپرهیت خیلی بالا را نشان می دهند.

 

 

اثر دما بر سوپر هیت

 

پایداری سوپرهیت:
تنظیم سوپرهیت بسیار حایز اهمیت است و تنظیم آن در سطح مناسب مهم می باشد چرا که اگر سوپرهیت خیلی کوچک انتخاب بشود باعث ناپایداری در اواپراتور و جریان مبرد زیاد به اواپراتور می شود و برگشت مبرد به صورت مایع به کمپرسور را در پی خواهد داشت و همچنین می تواند باعث مشکلاتی همچون فوم شدن روغن در کارتر، بوجود آمدن توربولانس روغن و مبرد، مختل شدن کارکرد کمپرسور و آسیب های جدی به کمپرسور بشود. زیاد بودن مبرد مایع که وارد کمپرسور می شود می تواند باعث شوک های فشار در کارتر شود. فومی که در کارتر و قسمتهای مختلف تشکیل می شود خاصیت روغن کاری نداشته و موجب خوردگی میل لنگ و شاتون ها و دیواره سیلندر و اویل پمپ و تمامی قطعات می شود که تمامی این فاکتورها سبب کاهش طول عمر کمپرسور میشوند. میزان تأثیری که این پدیده می تواند در کمپرسورهای مختلف بگذارد کاملا متفاوت است و براساس جنس مصرفی و تکنولوژی ساخت کمپرسورها میزان کاهش طول عمر آنها متفاوت خواهد بود. سطح بالای سوپرهیت سبب کاهش COP و راندمان می شود.
تعریف دیگری در سوپرهیت داریم که به نام MSS بوده و حداقل سوپرهیت پایداری است که وابسته به نوع شیر TEV ، خصوصیات اواپراتور مورد استفاده و موقعیت قرارگیری حباب شیر است. پیش بینی حداقل سوپرهیت برای کارکرد پایدار سخت است. در حالت تجربی می توانیم عنوان نماییم که بعد راه اندازی و پایدار شدن سیکل می توان تصمیم گرفت که آیا سوپرهیت بالا است یا نه؟ در نمودار 4 مشاهده می کنید که شیر شماره 1، خیلی بزرگ انتخاب شده و با افزایش ناچیز سوپرهیت حجم زیادی از مبرد در شیر عبور می کند و سیستم بسیار ناپایدار خواهد بود که برای پایدار شدن سیستم می توان سوپرهیت استاتیک را افزایش داد چون شیر به سمت راست خط MSS منتقل می شود و این کار باعث افزایش سوپرهیت کارکرد شده و راندمان اواپراتور را کاهش می دهد. شیر شماره 2، شیر ایده آلی به نظر می رسد چون با خط MSS دقیقا در نقطه بار اسمی با سطح منطقی سوپرهیت کاملا در تماس است. شیر شماره 3، خیلی کوچک است و پتانسیل افزایش ظرفیت را ندارد.

 

پایداری سوپر هیت

 

نکته دیگری که در ارتباط با شیرها بایستی بدانیم، اکولایزر فشار داخلی و خارجی شیرها است. برای تخمین درست میزان سوپرهیت بودن، دمای مبرد بایستی با دمای اشباع درآن نقطه مقایسه شود برای مثال در خروجی اواپراتور. در عوض اکسپنشن ولوهایی که دارای اکولایزر داخلی هستند فشار خروجی اکسپنشن را با دمای اندازه گیری شده مقایسه می کنند، در صورتیکه افت فشار زیاد بین شیر انبساط و نقطه اندازه گیری شده توسط حباب وجود داشته باشد برای مثال پخش کننده ها را می توان نام برد. در اواپراتورهایی که دارای افت فشار زیادی هستند نیاز به استفاده از اکولایزر خارجی است که یک لوله است که در نزدیکی حباب بر روی خط ساکشن نصب می شود و سر دیگر آن به اتصال اکولایزر اکسپنشن ولو وصل می گردد که فشار خروجی اواپراتور را به زیر دیافراگم شیر انبساط می رساند تا میزان حس کردن شیر از شرایط کارکرد اواپراتور بهینه شود.
انتخاب درست شیر انبساط باعث جریان مبرد بهینه و پایدار ماندن سوپرهیت می شود. شیرهای TEV باید توانایی پوشش دادن تمام بارهای مختلف سیستم را بدون ناپایداری یا مشکلات ظرفیت داشته باشند. تولید کننده های مختلف از دستورالعمل های گوناگونی استفاده می کنند اما به صورت تقریبی می توان گفت که اکسپنشن ولوها 20 درصد بزرگتر از ظرفیت نرمال سیستم انتخاب می شوند. اما میزان دقیق آن را می توان از کاتالوگ های شرکت های سازنده محاسبه نمود. اطلاعاتی که برای انتخاب شیر انبساط مورد نیاز است شامل: ظرفیت اسمی سیستم، فشار کندانس و فشار اواپراتور می باشد.
اگر اواپراتور دارای پخش کننده هایی باشد باید افت فشار آنها را نیز محاسبه نمود. نرم افزارها و جداولی جهت انتخاب شیر انبساط ترموستاتیک توسط شرکت های سازنده ارائه شده که اساس همه آنها بر محاسبه افت فشار بر روی شیر TEV و ظرفیت تبرید اسمی است. همیشه بایستی افت فشار پخش کننده ها را در نظر گرفت و بالا یا پایین بودن اواپراتور و وجود یا عدم وجود ستون مایع مبرد بر روی شیر انبساط را نیز در نظر بگیریم.
نکته کلیدی: اگر سابکول بودن مایع مبرد ورودی به شیر انبساط از میزان اسمی تجاوز نماید باید از فاکتورهای اصلاح که در جداول شرکتهای سازنده وجود دارد استفاده نماییم.

قبلی
سیکل تبرید (Refrigeration Cycle)
بعد
نصب و رفع مشکل اکسپنشن ولوهای ترموستاتیکی

پست های مرتبط

× مشاوره و پشتیبانی آنلاین