Tерморегулирующий вентиль (ТРВ)
Терморегулирующий вентиль – это прецизионное устройство, используемое для регулирования потока жидкого хладагента в испаритель со скоростью которая соответствует скорости испарения хладагента. Это основная функция терморегулирующего вентиля, но и как все другие регулирующие устройства ТРВ обеспечивает перепад давления в системе, разделяя стороны низкого и высокого давления. Таким образом позволяя хладагенту с низким давлением поглощать тепло в испарителе.
Принцип действия
В терморегулирующем вентиле работают три разных давления. Это:
- давление газа;
- давление в испарителе;
- давление пружины;
Как видно на рисунке 1 два вида давления P2 и P3 закрывают клапан ТРВ и одно – открывает P1. Клапан ТРВ находится в равновесии, если P1=P2+P3. Если давление в испарителе увеличится, то клапан закроется, т.к. P2+P3 становится больше, чем P1. Если же давление газа увеличивается, то клапан открывается, т.к. P1 > P2+P3.
В этом примере мы будем обсуждать действие основного типа терморегулирующих вентилей- внешнего. Также разберем случай отсутствия перепада давления в испарителе.
Поскольку нагрузка в испарителе увеличивает количество испаряющегося хладагента быстрыми темпами и если он полностью испарился перед выходом из испарителя, то пар будет поглощать излишнее тепло. Хладагент будет иметь температуру выше необходимой, это явление называется перегревом. Давление газа Р1 увеличивается, тем самым открывая клапан ТРВ для поступления жидкого хладагента. После того, как достаточное количество хладагента поступит в испаритель, давление на клапане ТРВ падает, сумма P1+P2 становится больше, чем Р1 и клапан ТРВ закрывается.
Перегрев
Как ранее отмечено перегрев – это излишнее поглощение тепла в испарителе. Персоналу, обслуживающему холодильные установки, нужно знать о перегреве, которое возникает в системе. Слишком малый перегрев ведет к вымыванию масла в компрессоре жидким хладагентом и в худшем случае повреждая механические части.
Слишком большой перегрев ведет к перегреву компрессора.
С завода изготовителя терморегулирующий вентиль идет с предустановкой на статический перегрев в 6°F. Статический перегрев – это сумма перегрева, необходимая для начала открытия клапана ТРВ, любое увеличение перегрева называется градиентом. Часто производят калибровку на значения от 4°F до 6°F градиентов перегрева. Это означает, что при 10°F – 12°F общего перегрева, клапан ТРВ будет открыт на полную мощность.
Имейте ввиду, что градиент устанавливается на выходе из испарителя, а не на компрессоре, так как часто указывается, что перегрев в 15° на компрессоре является нормой.
Внешнее выравнивание
Внешнее выравнивание в терморегулирующем вентиле должно быть использовано, когда перепад давления превышает
3° для кондиционеров воздуха
2° для холодильников
1° для низкотемпературных устройств
PSIG – единица измерения давления, измеряется в фунтах на квадратный дюймГлядя на рисунок 3, вы можете заметить, что давление на выходе из ТРВ составляет 69 PSIG при температуре 40°F, которая является температурой кипения фреона R22.
Проходя через испаритель хладагент испытывает перепад давления в 10 PSIG. Далее хладагент с давлением в 59 PSIG и температурой кипения 33°F полностью испаряется и начинается процесс перегрева, в результате на выходе из испарителя хладагент имеет давление 59 PSIG и температуру 50°F. Таким образом температура перегрева составляет 17°F. Поскольку предустановка на перегрев равна 10°F, а 85 PSIG давление газа больше, чем в испарителе и уравнивает давление пружины (85 > 59+16), то клапан открывается, пропуская больше хладагента в испаритель. Если в этом примере не использовать внешнее уравнивание, то клапан ТРВ не пропустит больше хладагента (85 =69+16).