شیر انبساط به چه می گویند؟

شیر انبساط یا Expansion valve  دستگاهی ایست که وظیفه اصلی آن کاهش فشار سیال می باشد.

عملکرد شیر انبساطی در دستگاه های هواساز و تهویه مطبوع

دریک چیلر تراکمی، شیر یا دریچه های انبساط دستگاه هایی هستند که برای کنترل جریان مبرد در سیستم تبرید استفاده می شوند. آنها به تسهیل تغییر مبرد مایع با فشار زیاد در کندانسور به مبرد گازی با فشار کمتر در اواپراتور کمک می کنند.
هسته اواپراتور هنگامی که بیش از حد جریان مبرد باشد ، یخ می زند. همچنین هسته اواپراتور هنگامی که جریان مبرد بسیار کم است ، بیش از حد گرم می شود و موجب کاهش کارایی سیستم مبرد می شود.

انواع شیرهای انبساط

انواع شیرهای انبساط در اصل چهار نوع شیر وجود دارد که مورد استفاده قرار می گیرد. از این دریچه ها به عنوان دستگاه اندازه گیری نیز یاد می شود.
  1. شیرانبساط اتوماتیک
  2. شیر انبساط ترموستاتیک
  3. شیرآلات لوله های مویرگی
  4. شیرآلات شناور

شیرانبساط اتوماتیک :

دریچه انبساط اتوماتیک با استفاده از دیافراگم تحت فشار ، جریان مبرد را از خط مایع به اواپراتور تنظیم می کند. فشار دائمی را در اواپراتور حفظ می کند. شکست این است که اگر بار در نوسان باشد کارآمد نیست ، بنابراین این نوع برای استفاده در تهویه مطبوع مناسب نیست زیرا بار در طول کار بسیار نوسان دارد.

شیر انبساط ترموستاتیک :

شیر انبساط ترموستاتیک از مکانیزم سوپاپ برای کنترل جریان مبرد مایع به داخل سیم پیچ اواپراتور استفاده می کند. جریان با فشار موجود در اواپراتور کنترل می شود. این نوع دستگاه اندازه گیری هنگامی که بار متغیر است و به همین دلیل برای استفاده در سیستم تهویه مطبوع مناسب است ، می تواند به خوبی کار کند. هنگامی که اواپراتور گرم می شود ، دریچه با خنک شدن جریان دبی بالاتری را فراهم می کند و باعث کاهش دبی می شود. همچنین معمولاً به آن شیر TXV ، TEV یا TX گفته می شود. یک لامپ سنجش وجود دارد که دمای سیم پیچ را تشخیص می دهد و معمولاً در اواپراتور در دمای بالاتر قرار دارد.
لامپ باید کاملاً محکم به سیم پیچ بپیچد تا عملکرد صحیح داشته باشد. هنگامی که درجه حرارت اواپراتور با توجه به میزان کولینگ مورد نیاز افزایش می یابد ، فشار در لامپ نیز افزایش می یابد از این رو فشار فنر برای باز کردن دریچه افزایش می یابد به همین ترتیب ، وقتی دمای اواپراتور به دلیل کمبود تقاضا برای خنک سازی کاهش می یابد ، فشار لامپ کاهش می یابد از این رو باعث می شود که فنر شیر را ببندد.

شیرآلات لوله های مویرگی :

لوله مویرگی لوله ای با قطر داخلی کوچک است و می تواند برای بخشی از طول آن پیچ خورده باشد. به خط مکش نصب شده است. برای پاک کردن آلودگی یا رطوبت از مبرد ، گاهی اوقات یک فیلتر خشک کن قبل از لوله تعبیه می شود. این دستگاه ساده است ، هیچ قسمت متحرکی ندارد و ماندگاری بیشتری دارد. برای استفاده از این دستگاه ، باید مقدار مبرد موجود در سیستم در سطح کارخانه به درستی کالیبره شود. این دستگاه اندازه گیری به دلیل هزینه کمتر نسبت به TXV ، در واحدهایی که به مقدار زیاد تولید می شوند مانند کولرهای گازی اتاق یا پنجره مورد استفاده قرار می گیرد. بسته به نوع طراحی ظرفیت سیستم ، قطر داخلی لوله مویرگی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد از 0.031 تا 0.065 و قطر خارجی آن از 0.083تا 0.130 است.

شیرآلات شناور:

توسط شناور فعال می شود که در مبرد مایع غوطه ور است. برای کنترل جریان مبرد مایع از هر دو نوع شناور ضلع کم و شناور کناره بالا استفاده می شود. شناور سمت پایین به حفظ سطح ثابت مبرد مایع در اواپراتور کمک می کند. وقتی مایعی در بخار وجود نداشته باشد باز می شود. و وقتی مایعات در بخار وجود دارد بسته می شود. شناور سمت بالا در سمت فشار بالای سیستم قرار دارد و سطح ثابت مبرد را در کندانسور حفظ می کند. هنگامی که کمپرسور کار می کند ، مبرد متراکم به محفظه شناور می رود و شیر را باز می کند. این امر باعث می شود که مبرد به داخل اواپراتور محل ذخیره خود سرازیر شود. با پایین آمدن سطح مایع در محفظه شناور ، دریچه دریچه بسته می شود و از این رو مایع از جریان آن جلوگیری می کند.

از آنجا که شیر انبساطی مورد استفاده در دستگاه های تهویه مطبوع، چیلرها، هواساز، فن کوئل و ......شیر انبساط گرمایی یا ترموستاتیک است در اینجا به تفصیل راجع به این نوع شیر یا دریچه انبساطی توضیح می دهیم:
شیر انبساط گرمایی
دریچه انبساط حرارتی یا شیر انبساط ترموستاتیکی (که به اختصار شیر TEV ،TXV یا TX نامیده می شود) یک جز از سیستم های برودتی و تهویه مطبوع است که میزان مبرد آزاد شده در اواپراتور را کنترل می کند و برای تنظیم بخار فوق داغ خارج شده از اواپراتور است. شیر انبساط گرمایی اگرچه اغلب به عنوان شیر "ترموستاتیک" توصیف می شود ، ولی در واقع دما را تنظیم نمی کند ، دمای اواپراتور با تغییر در فشار تبخیر تغییر می کند. دمای های فوق داغ، دمای اضافی بخار بالاتر از نقطه جوش آن در فشار تبخیر است. در صورت عدم وجود بخار فوق داغ ، این نشان می دهد که مبرد به طور کامل در اواپراتور تبخیر نمی شود و ممکن است در نتیجه مایع در کمپرسور مجدداً چرخش یابد ، بخار فوق داغ می دهد که جریان مبرد کافی برای لرزاندن کل اواپراتور وجود ندارد. بنابراین با تنظیم دمای فوق داغ سوپرهیت به مقدار کم ، معمولاً فقط در دمای چند درجه سانتیگراد ، انتقال حرارت اواپراتور تقریباً حداکثر خواهد بود ، بدون اینکه مبرد اضافی تبخیر نشده به کمپرسور برگردانده شود. برخی از شیرهای انبساط حرارتی نیز به طور خاص طراحی شده اند تا اطمینان حاصل شود که حداقل جریان معینی مبرد همیشه می تواند از طریق سیستم جریان یابد. از شیرهای انبساط حرارتی معمولاً به طور کلی به عنوان "دستگاه های اندازه گیری" یاد می شود ، هرچند که این ممکن است به هر دستگاه دیگری که مبرد مایع را به بخش فشار کم آزاد می کند اما به دمای مانند لوله مویرگی یا یک شیر کنترل شده فشار واکنش نمی دهد ، اشاره داشته باشد.
انواع شیر انبساطی گرمایی
دو نوع اصلی از شیرهای انبساط حرارتی وجود دارد: شیر تعادل داخلی یا شیر تعادل خارجی. تفاوت شیرهای تعادل خارجی و داخلی در نحوه تأثیر فشار اواپراتور بر موقعیت سوزن است. در شیرهای تعادل داخلی ، فشار اواپراتور در برابر دیافراگم فشار ورودی اواپراتور است (به طور معمول از طریق اتصال داخلی به خروجی دریچه) ، در حالی که در شیرهای تعادل خارجی ، فشار اواپراتور در برابر دیافراگم فشار در دیافراگم است. خروجی اواپراتور. دریچه های انبساط ترموستاتیک برابر شده با خارج ، هرگونه افت فشار از طریق اواپراتور را جبران می کنند. برای شیرهای تعادل داخلی ، افت فشار در اواپراتور تأثیر افزایش گرمای بیش از حد را خواهد داشت. از شیرهای یکسان سازی داخلی می توان روی سیم پیچ های تک اواپراتور دارای افت فشار کم استفاده کرد. از شیرهای برابر شده خارجی باید در اواپراتورهای چند مدار با توزیع کنندگان مبرد استفاده شود. از TXV های تعادل خارجی می توان در همه برنامه ها استفاده کرد. با این حال ، یک TXV تعادل خارجی نمی تواند با TXV داخلی جایگزین شود. برای کاربردهای خودرو اغلب از نوعی شیر انبساط حرارتی خارجی استفاده می شود که به شیر نوع بلوک معروف است ، این دارای یک لامپ سنجش است که در داخل اتصال خط مکش در داخل بدنه شیر قرار دارد و در تماس مداوم با مبرد است که از اواپراتور خارج می شود. خروجی اواپراتور اگرچه از نوع لامپ / دیافراگم در اکثر سیستم هایی که سوپرهیت مبرد را کنترل می کنند استفاده می شود ، شیرهای انبساط الکترونیکی در سیستم های بزرگتر یا سیستم های دارای اواپراتورهای متعدد رایج تر می شوند تا امکان تنظیم مستقل آنها فراهم شود. اگرچه دریچه های الکترونیکی می توانند دامنه کنترل و انعطاف پذیری بیشتری را فراهم کنند که انواع لامپ / دیافراگم نمی توانند ایجاد کنند ، اما آنها به سیستم نیاز به سنسورهای دما و فشار اضافی و مدار کنترل الکترونیکی را دارند ، پیچیدگی و نقاط خرابی را به سیستم می افزایند. اکثر شیرآلات الکترونیکی از یک موتور پله ای مهر و موم شده درون شیر استفاده می کنند تا یک سوپاپ سوزنی را با مکانیزم پیچ فعال کند ، در بعضی از واحدها فقط روتور استپر در داخل بدنه هرمتیک قرار دارد و به صورت مغناطیسی توسط کویل های استاتور آب بندی شده (مهر و موم شده) خارج از بدنه دستگاه هدایت می شود.

تهویه بام ارائه دهنده برترین تجهیزات تهویه مطبوع