Lämpöpaisuntaventtiili, kapillaariputki, elektroninen paisuntaventtiili, kolme tärkeää kuristuslaitetta
Kuristusmekanismi on yksi jäähdytyslaitteen tärkeimmistä osista. Sen tehtävänä on alentaa lauhduttimen tai nestesäiliön lauhdutuspaineen alaisen kylläisen nesteen (tai alijäähdytetyn nesteen) painetta kuristuksen jälkeiseen höyrystymispaineeseen ja höyrystymislämpötilaan. Höyrystimeen tulevan kylmäaineen virtausta säädetään kuormituksen muutoksen mukaan. Yleisesti käytettyjä kuristuslaitteita ovat kapillaariputket, lämpöpaisuntaventtiilit ja uimuriventtiilit.
Jos kuristusmekanismin höyrystimeen syöttämän nesteen määrä on liian suuri höyrystimen kuormitukseen verrattuna, osa kylmäainenesteestä pääsee kompressoriin yhdessä kaasumaisen kylmäaineen kanssa, mikä aiheuttaa märkäpuristusta tai nestevasaraonnettomuuksia.
Päinvastoin, jos nesteen syöttömäärä on liian pieni höyrystimen lämpökuormaan verrattuna, osa höyrystimen lämmönvaihtopinta-alasta ei pysty toimimaan täysin ja jopa haihtumispaine pienenee; ja järjestelmän jäähdytysteho pienenee, jäähdytyskerroin pienenee ja kompressorin poistolämpötila nousee, mikä vaikuttaa kompressorin normaaliin voiteluun.
Kun kylmäaine kulkee pienen reiän läpi, osa staattisesta paineesta muuttuu dynaamiseksi paineeksi ja virtausnopeus kasvaa jyrkästi, jolloin muodostuu turbulentti virtaus. Neste häiriintyy, kitkavastus kasvaa ja staattinen paine laskee. Näin neste voi saavuttaa paineen alentamisen ja virtauksen säätelyn tarkoituksen.
Kuristus on yksi neljästä pääprosessista, jotka ovat välttämättömiä puristusjäähdytyssyklille.
Kaasutusmekanismilla on kaksi toimintoa:
Yksi tapa on kuristaa ja alentaa lauhduttimesta tulevan korkeapaineisen nestemäisen kylmäaineen painetta höyrystymispaineeseen.
Toinen on höyrystimeen tulevan kylmäainenesteen määrän säätäminen järjestelmän kuormituksen muutosten mukaan.
1. Lämpöpaisuntaventtiili
Lämpöpaisuntaventtiiliä käytetään laajalti freonijäähdytysjärjestelmissä. Lämpötila-anturimekanismin ansiosta se muuttuu automaattisesti höyrystimen ulostulossa olevan kylmäaineen lämpötilan muutoksen mukaan ja säätää siten kylmäaineen nestemäärää.
Useimpien lämpöpaisuntaventtiilien ylikuumenemislämpötila on tehtaalla asetettu 5–6 °C:een. Venttiilin rakenne varmistaa, että kun ylikuumenemista nostetaan vielä 2 °C, venttiili on täysin auki. Kun ylikuumenemislämpötila on noin 2 °C, paisuntaventtiili sulkeutuu. Ylikuumenemista säätävän säätöjousen säätöalue on 3–6 ℃.
Yleisesti ottaen, mitä korkeampi lämpöpaisuntaventtiilin asettama ylikuumenemisaste on, sitä pienempi on höyrystimen lämmönabsorptiokyky, koska ylikuumenemisasteen nostaminen vie huomattavan osan höyrystimen perän lämmönsiirtopinnasta, jolloin kylläinen höyry voi ylikuumentua. Se vie osan höyrystimen lämmönsiirtopinta-alasta, joten kylmäaineen höyrystymis- ja lämmönabsorptiopinta-ala on suhteellisen pieni, eli höyrystimen pinta-alaa ei hyödynnetä täysin.
Jos ylikuumenemisen aste on kuitenkin liian alhainen, kylmäaineneste voi päästä kompressoriin, mikä johtaa epäsuotuisaan nestevasarailmiöön. Siksi ylikuumenemisen säätö on tehtävä asianmukaisesti, jotta höyrystimeen pääsee riittävästi kylmäainetta ja samalla estetään nestemäisen kylmäaineen pääsy kompressoriin.
Lämpöpaisuntaventtiili koostuu pääasiassa venttiilirungosta, lämpötila-anturista ja kapillaariputkesta. Lämpöpaisuntaventtiilejä on kahdenlaisia: sisäisen tasapainotuksen ja ulkoisen tasapainotuksen venttiilit, jotka perustuvat erilaisiin kalvotasapainotusmenetelmiin.
Sisäisesti tasapainotettu lämpöpaisuntaventtiili
Sisäisesti tasapainotettu lämpöpaisuntaventtiili koostuu venttiilirungosta, työntötangosta, venttiilin istukasta, venttiilineulasta, jousesta, säätötangosta, lämpötila-anturista, liitosputkesta, anturikalvosta ja muista komponenteista.
Ulkoisesti tasapainotettu lämpöpaisuntaventtiili
Ulkoisen tasapainotustyypin lämpöpaisuntaventtiilin ja sisäisen tasapainotustyypin välinen rakenne ja asennus eroavat toisistaan siten, että ulkoisen tasapainotusventtiilin kalvon alla oleva tila ei ole yhteydessä venttiilin ulostuloon, vaan se on yhdistetty höyrystimen ulostuloon pienen halkaisijan omaavalla tasapainotusputkella. Tällä tavoin kalvon alapinnalle vaikuttava kylmäaineen paine ei ole Po höyrystimen sisääntulossa kuristuksen jälkeen, vaan paine Pc höyrystimen ulostulossa. Kun kalvon voima on tasapainossa, se on Pg = Pc + Pw. Höyrystimen kelan virtausvastus ei vaikuta venttiilin avautumisasteeseen, mikä poistaa sisäisen tasapainotustyypin puutteet. Ulkoista tasapainotustyyppiä käytetään enimmäkseen tilanteissa, joissa höyrystimen kelan vastus on suuri.
Yleensä höyryn ylikuumenemisastetta paisuntaventtiilin ollessa suljettuna kutsutaan suljetun höyryn ylikuumenemisasteeksi, ja suljettu ylikuumenemisaste on myös yhtä suuri kuin avoin ylikuumenemisaste, kun venttiilin reikä alkaa avautua. Sulkeutuva ylikuumeneminen liittyy jousen esijännitykseen, jota voidaan säätää säätövivulla.
Jousen ollessa löysimmässä asennossa vallitsevaa ylikuumenemista kutsutaan pienimmäksi suljetuksi ylikuumenemiseksi; päinvastoin, jousen ollessa tiukimmassa asennossa vallitsevaa ylikuumenemista kutsutaan suurimmaksi suljetuksi ylikuumenemiseksi. Yleensä paisuntaventtiilin pienin suljettu ylikuumenemisaste on enintään 2 ℃ ja suurin suljettu ylikuumenemisaste vähintään 8 ℃.
Sisäisen tasapainotuksen lämpöpaisuntaventtiilissä höyrystymispaine vaikuttaa kalvon alla. Jos höyrystimen vastus on suhteellisen suuri, kylmäaineen virratessa joissakin höyrystimissä syntyy suuri virtausvastushäviö, mikä vaikuttaa vakavasti lämpöpaisuntaventtiiliin. Höyrystimen suorituskyky kasvaa, mikä johtaa höyrystimen ulostulon ylikuumenemisasteen kasvuun ja höyrystimen lämmönsiirtoalueen kohtuuttomaan käyttöön.
Ulkoisesti tasapainotetuissa lämpöpaisuntaventtiileissä kalvon alla vaikuttava paine on höyrystimen ulostulopaine, ei höyrystymispaine, ja tilanne paranee.
2. Kapillaari
Kapillaari on yksinkertaisin kuristuslaite. Kapillaari on hyvin ohut kupariputki, jolla on tietty pituus ja jonka sisähalkaisija on yleensä 0,5–2 mm.
Kapillaarin ominaisuudet kuristuslaitteena
(1) Kapillaari on vedetty punaisesta kupariputkesta, joka on kätevä valmistaa ja halpa;
(2) Liikkuvia osia ei ole, eikä vikaantumista ja vuotoa ole helppo aiheuttaa;
(3) Sillä on itsekompensaation ominaisuuksia,
(4) Kun jäähdytyskompressori on pysähtynyt, jäähdytysjärjestelmän korkeapainepuolen ja matalapainepuolen paineet voidaan tasapainottaa nopeasti. Kun jäähdytyskompressori käynnistyy uudelleen, sen moottori käynnistyy.
3. Elektroninen paisuntaventtiili
Elektroninen paisuntaventtiili on nopeustyyppinen ja sitä käytetään älykkäästi ohjatuissa invertteri-ilmastointilaitteissa. Elektronisen paisuntaventtiilin etuja ovat: laaja virtauksen säätöalue, korkea säätötarkkuus, soveltuvuus älykkääseen ohjaukseen ja soveltuvuus nopeaan muutokseen tehokkaassa kylmäainevirtauksessa.
Elektronisten paisuntaventtiilien edut
Suuri virtauksen säätöalue;
Korkea säätötarkkuus;
Sopii älykkääseen ohjaukseen;
Voidaan soveltaa kylmäaineen virtauksen nopeisiin muutoksiin erittäin tehokkaasti.
Elektronisen paisuntaventtiilin avautumista voidaan sovittaa kompressorin nopeuteen siten, että kompressorin toimittaman kylmäaineen määrä vastaa venttiilin toimittaman nesteen määrää, jolloin höyrystimen kapasiteetti voidaan maksimoida ja ilmastointi- ja jäähdytysjärjestelmän optimaalinen ohjaus saavutetaan.
Elektronisen paisuntaventtiilin käyttö voi parantaa invertterikompressorin energiatehokkuutta, mahdollistaa nopean lämpötilan säädön ja parantaa järjestelmän kausittaista energiatehokkuussuhdetta. Suuritehoisissa invertteri-ilmastointilaitteissa on käytettävä elektronisia paisuntaventtiilejä kuristuskomponentteina.
Elektronisen paisuntaventtiilin rakenne koostuu kolmesta osasta: havaitsemisesta, ohjauksesta ja suorituksesta. Käyttötavan mukaan se voidaan jakaa sähkömagneettiseen ja sähköiseen tyyppiin. Sähköinen tyyppi jaetaan edelleen suoravaikutteiseen ja hidastustyyppiin. Venttiilineulalla varustettu askelmoottori on suoravaikutteinen tyyppi, ja venttiilineulalla ja alennusvaihteella varustettu askelmoottori on hidastustyyppi.
Julkaisun aika: 25.11.2022
