نصب و رفع مشکل اکسپنشن ولوهای ترموستاتیکی

شیر انبساط ترموستاتیکی TEV OR TXV وظیفه تزریق مایع مبرد به اواپراتور را برعهده دارد و تغذیه مایع مبرد به اواپراتور را کنترل می کند. مقدار مایع مبرد تزریقی به اواپراتور براساس اندازه گیری سوپرهیت در خروجی اواپراتور است. خانواده اکسپنشن ولوهای دانفوس شامل: سری های T2, TE2, PHT, TE5, TGE, TUA, TUB, TCA, TCB, ETS می باشد که به شرح هر یک خواهیم پرداخت.
سری T2-TE2 برای کاربریهای چیلر تراکمی و سردخانه مورد استفاده قرار میگیرند. اریفیس این شیرها قابل تعویض است و ظرفیت آنها برای گاز R407 از 0.27 تن تا 5.82 تن است. گازهایی که می توانند کار کنند R22, R134 A, R404 A, R507C , R407 C هستند.

خانواده TE5، کلگی اشان قابل تعویض است. شیرهای سری TE رنج وسیعی از اریفیس ها را پوشش می دهند. ظرفیت سری TE5 برای گاز R407C از 10.7 تا 232 کیلو وات است و از دمای منفی 40 تا مثبت 10 درجه سانتی گراد را پوشش میدهند. گازهایی که می توانند کار کنند شامل R22,R134A, R404A, R507C, R407C می باشند.

سری PHT، برای کاربردهایی با ظرفیت بالا استفاده می شوند و دارای ظرفیت 55 تا 1083 کیلووات برای گاز R134A می باشند و برای مبردهایی با R22, R134A, R404A, R507C, R407C کاربرد دارند.

سری TGE، برای کارکرد با گاز R410A طراحی شده اند. برای سیستم های تهویه مطبوع، چیلرهای آبی، هیت پمپ ها و سردخانه های کانتینری و سنتی بکار می روند و ظرفیت آنها برای گاز R410A از 14 تا 175 کیلووات می باشد.

سری های TCA و TUA بدنه ای از استیل داشته و اوریفیس شیرشان قابلیت تعویض دارد. ظرفیت TUA برای گاز R507C و R404A از 0.5 تا 12 کیلو وات میباشد اما در خانواده TCA طرفیت برای گاز R404A و R507C از 13.5 تا 20 کیلووات است.

سری های TUB و TCB نیز بدنه استیل دارند ولی دارای اریفیس ثابت هستند. ظرفیت سری TUB از 0.5 تا 12 کیلووات و ظرفیت TCB از 13.5 تا 20 کیلو وات است.

سری ETS، شیرهای انبساط الکترونیکی هستند و دارای کنترل الکتریکی می باشند و سوپر هیت را برای چیلرهای تراکمی و سردخانه با دقت بسیار بالا انجام می دهند. این شیرها دارای راندمان عالی بوده و مصرف انرژی را کاهش می دهند. ظرفیت برای ETS6 از 3 تا 46 کیلو وات است و برای سری ETS12.5 تا سری ETS400، از 50 تا 488 کیلووات می باشد.

هدف استفاده از اکسپنشن ولوها در واقع اطمینان یافتن از پایداری کارکرد در سیستم می باشد. حداقل سوپرهیت مورد نیاز برای اکسپنشن ولوهای ترموستاتیکی 6 تا 8 درجه است و در مورد اکسپنشن ولوهای الکترونیکی این عدد می تواند 4 تا 6 درجه باشد. سایز اکسپنشن ولو باید بدرستی انتخاب شده و به درستی هم نصب شود تا راندمان مناسب در سیستم داشته باشیم. اکسپنشن را بایست در خط مایع قبل از اواپراتور نصب نماییم. حباب هم باید بر روی خط ساکشن نزدیک به اواپراتور و در خروجی اواپراتور نصب گردد.
در صورتیکه شیر دارای اکولایزر یا متعادل کننده خارجی است بایستی در خروجی اواپراتور این لوله نصب شود و به اکسپنشن ولو لوله کشی بشود. نکته مهم نصب صحیح حباب اکسپنشن ولو است. محل درست نصب حباب وابسته به قطر لوله است. حباب را نبایستی در پایین لوله نصب کرد زیرا برگشت روغن به کمپرسور ممکن است باعث بروز سیگنالهای خطا شود. توجه کنید که حباب بایستی در خط افقی نصب شود و چنانچه حباب در خط عمودی نصب گردد بایستی لوله موئی حباب رو به سمت بالا باشد تا از درین مبرد به سمت کله گی شیر خودداری شود. حباب را نزدیک تجهیزات نصب نکنید و همچنین نباید بعد از یک مبدل حرارتی نصب شود. حباب نباید در معرض گرما و سرما قرار بگیرد. بعد نصب حتما بایست حباب را عایق بندی نمود تا از تبادل حرارتی با محیط اطراف خودداری شود. تنها تبادل حرارتی حباب با لوله مسی ساکشن می باشد. ازبست های مسی برای بستن حباب بر روی لوله مسی می توان استفاده نمود. در صورتیکه اکسپنشن ولو دارای اکولایزر داخلی باشد، حباب اکسپنشن را می توان توسط یک بست مسی بر روی لوله نصب نمود. هرچه سایز لوله کوچکتر باشد حباب به سمت بالا و به سمت ساعت 12 نصب می شود و هر چه که سایز لوله بیشتر باشد حباب به سمت پایین نصب می شود. توجه نمایید که جهت لوله موئی به سمت بالا باشد و برای عدم تبادل حرارتی با محیط اطراف بایستی حباب را عایق نمود.
اما در مورد پخش کن ها یکسری نکات را بایستی در نصب آنها رعایت نمود برای مثال اگر خم بین اکسپنشن ولو و پخش کن مانع وجود داشته باشد در این صورت قسمت صاف لوله قبل از پخش کن بایستی حداقل 7 برابر قطر خارجی لوله باشد. دقت نمایید در جاییکه از پخش کن استفاده میشود معمولا از شیر با اکولایزر خارجی استفاده میگردد و لوله های پخش کن بایستی دارای طول و فطر برابر باشند.
در صورتیکه یک اواپراتور بر بالای اواپراتور دیگر نصب شده باشد، خط ساکشن باید مجهز به تله های روغن باشد تا از تاثیر مایع و روغن بر روی اکسپنشن ولو و جمع شدن روغن در اواپراتور پایینی جلوگیری شود. نکته مهم دیگر جریان هوا است که می تواند بر کارکرد اکسپنشن ولو تاثیر بگذارد.
در برخی موارد اکسپنشن ولو نیاز است که برای راندمان بهتر و بهینه تنظیم شود. سوپرهیت را با چرخاندن پیچ تنظیم اکسپنشن بصورت پادساعتگرد، کاهش می دهیم تا حالت هانتینگ( نوسانی عمل کردن اکسپنشن ولو) بوجود بیاید و بعد دوباره پیچ را به حالت ساعتگرد بچرخانید تا نوسانی عمل کردن متوقف شود.
انداره گیری سوپرهیت یا گرمای اضافه شده به دمای اشباع ساکشن را می توان با تبدیل فشار به دما از جدول فشار- دما بدست آورد وبه این ترتیب سوپرهیت به درجه کلوین برابر است با تفاضل دمای لوله از دمای معادل با فشار که از روی گیج خوانده میشود( معادله زیر):
SH(k) = t1(C0) – ts(C0)
سوپرهیت باید حداقل 6 تا 8 درجه کلوین برای اکسپنشن ولوهای ترموستاتیکی باشد و برای اکسپنشن ولوهای الکترونیکی این عدد می تواند 4 تا 6 باشد. در بیشتر موارد بهترین محل برای تخمین دمای اواپراتور اندازه گیری دما بعد از پخش کن است. سوپرهیت خیلی بالا می تواند به دلایل زیادی اتفاق بیافتد که برخی از آنها عبارتند از:
1. شارژ حباب تخلیه شده باشد.
2. اوریفیس یا سوزن اکسپنشن کوچک باشد.
3. فیلتر ورودی اکسپنشن دچار گرفتگی شده باشد.
4. اوریفیس یخ زده باشد.
5. سابکول ناکافی باشد.
6. شارژ گاز کم باشد یا گاز فلش در خط مایع وجود داشته باشد.
7. درایر دچار گرفتگی شده باشد.
8. سوپرهیت استاتیک خیلی زیاد تنظیم شده باشد.
اما سوپرهیت خیلی پایین هم به دلایل زیادی می تواند ایجاد شود که برخی از آنها عبارتند از :
1. اوریفیس خیلی بزرگ
2. جریان هوای نامناسب
3. توزیع مایع مبرد در اواپراتور ضعیف باشد که می تواند همراه با افت فشار بالا خواهد بود.
4. نصب اشتباه حباب
5. جریان هوا همجهت با جریان مبرد باشد.
6. سوپرهیت استاتیک خیلی پایین باشد.
7. فن ها و یخ زدگی سایر عوامل.
8. نصب اشتباه شیر انبساط

حداقل چهار آسیب ممکنه به اکسپنشن ولو وارد بشه که عبارتنداز، بستن زیاد از حد پیچ تنظیم و آسیب رسیدن به پیچ تنظیم، آسیب به بدنه شیر بدلیل استفاده از آچار نامناسب که می تواند سبب بد عمل کردن اوریفیس بشود، دنده به دنده بستن مهره و له کردن محل ورودی اوری فیس و استفاده از تفلون و بیش از حد سفت بستن مهره که باعث وارد شدن نیرو بر اوری فیس می شود.
اکسپنشن برای تنظیم سوپرهیت بکار می رود نه کنترل دمای اواپراتور. در صورتیکه فین های اواپراتور دچار گرفتگی بشوند جریان هوا به اواپراتور کاهش یافته و شیر انبساط تغذیه مبرد به اواپراتور را کاهش می دهد در نتیجه دما و فشار کاهش خواهند یافت. گاز فلش در خط مایع می تواند به علت وجود افت فشار در خط مایع باشد که یکی از مشکلات عام است و سبب کاهش شدید راندمان اکسپنشن ولو می شود.