проектирование поставка оборудования монтаж сервисное обслуживание
главная карта сайта контакты
 : Поставляемое оборудование : Автоматика, мониторинг и диспетчеризация : Устройства автоматики : Терморегулирующие вентили (ТРВ)
поиск:      

Терморегулирующие вентили (ТРВ)


ТРВ рис 1.ТРВ рис 3.ТРВ рис 2.Терморегулирующие вентили (ТРВ) регулируют поток холодильного агента на входе в испаритель в зависимости от определённого значения перегрева газообразного холодильного агента на выходе. В испаритель поступает необходимое количество холодильного агента для его испарения в зависимости от тепловой нагрузки, чтобы обеспечить полное использование площади поверхности теплообмена. ТРВ могут использоваться на линиях с одним или несколькими испарителями. На рисунке 1 показана принципиальная схема холодильного контура, в котором установлен ТРВ.

В зависимости от показателя давления используются две основные модификации:
1) с внутренним выравниванием давления;
2) с внешним выравниванием давления.

Внутреннее выравнивание давления.
На рисунке 2 показана схема функционирования и векторы давления, действующие на ТРВ с внутренним выравниванием давления. На мембрану клапана с одной стороны действует давление, передаваемое с датчика (р1), а с противоположной - сумма давлений испарителя (р0) и прижимной пружины (р3). При выравнивании этих трёх векторов давления клапан остаётся постоянно открытым, и, соответственно, постоянным остаётся поток проходящего через него холодильного агента. В этих условиях количество холодильного агента, поступающего в испаритель, точно соответствует необходимому для восприятия тепловой нагрузки. Если же нагрузка понижается, происходит два процесса: холодильного агента становится избыточно много, а его давление повышается; понижается температура газа на выходе и пропорционально этому понижается давления в датчике. Вследствие этих процессов сумма давлений испарителя и пружины превышает давление, оказываемое на датчик клапана, что приводит к закрыванию клапана с уменьшением зазора для прохождения холодильного агента. Наоборот, если тепловая нагрузка в испарителе возрастает, количества холодильного агента в нём оказывается недостаточно, и давление его уменьшается; одновременно увеличивается температура газа на выходе из испарителя, что вызывает соответствующее повышение  давления на датчик клапана. 
ТРВ рис 4 и 5.
В результате давление в клапане смещает мембрану вниз, что приводит к открытию зазора для прохождения жидкого холодильного агента, увеличивая объем его поступления в испаритель.
Клапаны с внутренним выравниванием давления применяются в основном в установках малой мощности.

Внешнее выравнивание давлений.
ТРВ с внешним выравниванием давления имеют подвод давления из испарителя посредством соответствующей линии (капиллярной трубки), которая отходит от него несколько ниже датчика клапана. Соответствующая схема показана на рисунке 3.
Сохраняют силу все ранее упомянутые положения, за исключением того, что давление р0 в испарителе определяется при помощи капиллярной трубки. На рисунке 4 показана схема правильной установки клапана с соответствующей линией внешнего выравнивания давления; для сравнения на рисунке 5 приводится неправильное размещение компонентов: отвод давления линии выравнивания всегда должен производиться несколько ниже датчика клапана с верхней стороны горизонтальной трубки.
Клапаны расширения с внешним выравниванием давления обычно применяются на агрегатах средней и большой мощности.

ТРВ рис 6.
Перегрев газа на выходе.
Терморегулирующий вентиль обеспечивает определённый перегрев газа на выходе из испарителя, необходимый для полного испарения возможно имеющихся капель несущей жидкости (жидкий холодильный агент не в коем случае не должен возвращаться в компрессор, поскольку способен вызвать серьёзные неисправности). На рисунке 6 показана часть испарителя при нормальных условиях работы. Как можно заметить, смесь жидкость-пар, поступающая в испаритель в точке А, должна полностью испариться до точки Е.
Отсюда и до датчика клапана (точка F) происходит только перегрев газа. Перегрев заключается в повышении температуры газа выше температуры его насыщения. Этот участок, то есть дополнительная поверхность испарителя не влияет на увеличение холодильного эффекта, но служит для защиты компрессора и устойчивого функционирования клапана. 

Производительность.
Производительность терморегулирующего вентиля определяется двумя компонентами: 
1) прохождением жидкости, то есть массой жидкостного холодильного агента, способного проходить через клапан в единицу времени;
2) холодильным эффектом, то есть количеством тепла, которое может аккумулировать холодильный агент из испарителя.
На производительность ТРВ и, как следствие, на прохождение жидкости и холодильный эффект влияют следующие факторы:
- падение давления на клапане;
- состояние холодильного агента;
- переохлаждение;
- калибровка клапана;
- температура испарения;
- термостатическая нагрузка.

Падение давления на клапане.
Давление холодильного агента быстро уменьшается при прохождении через клапан, в результате чего часть быстро испаряется, препятствуя прохождению другой партии жидкости рисунок 7.
ТРВ рис 7.
ТРВ рис 8

Чем выше величина падения давления при прохождении через клапан, тем больше количество образуемого пара, наличие которого препятствует увеличению подачи, возрастающей при увеличении перепада давлений. 

При большом падении в процессе прохождения холодильного агента через клапан уменьшается холодильный эффект, поскольку при этом испаряется большее количество жидкого холодильного агента. 

Увеличение падения давления при прохождения через клапан повышает его производительность до определенного предела, после которого при любом повышении перепада давлений начинается снижения производительности (см. рисунок 8). Предельное значение перепада давлений, после превышения которого производительность клапана начинает снижаться, зависит от типа холодильного агента.

Состояние холодильного агента.
Наличие пара на входе в клапан приводит к уменьшению его производительности, поскольку пар при равном весе занимает больший объём, чем жидкость, с вытекающим отсюда уменьшением объема  прохождения жидкости.
Наличие пара может быть вызвано как отсутствием холодильного агента в контуре, так и высоким падением давления, ввиду чего на входе в клапан поддерживается значительно меньше давление, чем давление в конденсаторе. Другой причиной может быть сильный перепад высот между конденсатором и терморегулирующим вентилем, в этом случае применяют метод переохлаждения жидкости.

Переохлаждение.
Переохлаждение жидкого холодильного  агента также повышает производительность терморегулирующего вентиля, это вызвано следующими причинами:
- при переохлаждении уменьшается объём жидкости, испаряющейся при прохождении через клапан, приводя к увеличению его проходимости;
- поскольку испаряется меньше жидкости, большее её количество ещё испариться; в конечном счёте происходит увеличение холодильного эффекта.

ТРВ рис 9.
Перегрев.
На рисунке 9 показана кривая, соответствующая изменению производительности клапана при изменении параметра перегрева. Этот процесс, в зависимости от модели клапана и его производительности, может быть разбит на следующие этапы:

 1. Статический перегрев. Речь идёт о величине показателя перегрева, необходимо для компенсации давления пружины таким образом, что при дальнейшем повышении температуры клапан открывается.
2. Перегрев открытия клапана. Это значение показателя перегрева, при котором происходит смещение иглы клапана со своего ложа с открытием прохода для жидкости.
3. Реальный перегрев установки. Является суммой статического перегрева и перегрева открытия клапана; это реальный показатель перегрева, при котором клапан будет функционировать.

Значение перегрева установки выводится на основе разницы значений температуры испарения и температуры охлаждаемой жидкости: когда эта разница небольшая, лучшим способом рационального использования испарителя является выбор низкий температуры перегрева; при значительной разнице температур, необходимо обеспечить защиту от возможных возвратов жидкости, повышая в этих целях температуру перегрева.

Калибровка ТРВ. При вращении регулировочного стержня по часовой стрелке давления пружины возрастает, что соответствует повышению показателя статического перегрева и понижению производительного клапана. 

Температура испарения. Кривые "давление-температура" всех холодильных агентов при заданном увеличении температуры имеют более заметные колебания давления на участке высоких температур. Вследствие этого при низкой температуре испарения небольшое изменение температуре на датчике клапана приводит к незначительным колебаниям давления на верхней стороне диафрагмы: это приводит к меньшему открытию клапана и меньшим изменениям его проходимости. 

Термостатический заряд. Показатели "давление-температура" различных термостатических зарядов имеют свои отличительные особенности: при одинаковом показателе перегрева не происходит одинакового открытия клапана при изменении типа заряда.





Определить величину перегрева возможно, выполнив перечисленные ниже операции. Разница между температурой на входе в испаритель и температурой на выходе из испарителя не позволяет получить точное значение перегрева, поэтому этот метод не рекомендуется использовать, так как падение давления в испарителе приводит к погрешностям в определении величины перегрева.
1. Измерить температуру всасывания в месте установки термобаллона.
2. Измерить манометром давления у всасывающего вентиля компрессора.
3. По значению давления, полученному выше, определяют температуру насыщения, используя таблицу соотношения между температурой и давлением хладагента (в большинстве случаев потерями давления в трубопроводе в пункте 3 из значения температуры в пункте 1. Полученная разница является температурой перегрева.
Каждый терморегулирующий вентиль перед поставкой калибруется на заводе-изготовителе. Эта калибровка является правильной и в большинстве случаев не требует переналадки. Однако при наличии особых условий или при определённых типах применения клапана возможно изменение его калибровки для того, чтобы обеспечить желаемые показатели перегрева.
Во многих видах ТРВ отсутствует возможность регулировки: они калибруются на заводе-изготовителе. Эта калибровка является правильной и в большинстве случаев не требует переналадки. Однако при наличии особых условий или при определенных типах применения клапана возможно изменение его калибровки для того, чтобы обеспечить желаемые показатели перегрева.
Клапаны с внешним выравниванием давления могут функционировать только при обеспечении такого подсоединения. Штуцер соединения устройства для выравнивания давления (эквалайзера) должен располагаться на трубе всасывания через несколько сантиметров после термобаллона, как уже было показано на рисунке №11.
Когда компрессор расположен под испарителем, необходимо выше испарителя установить накопитель для предотвращения возврата жидкости, возвращающейся под действием гравитации в компрессор. На установках с несколькими испарителями трубы всасывания должны располагаться таким образом, чтобы не допускать воздействия одного ТРВ на датчик другого. Пример правильного расположения труб показан на рисунке 14. В этом случае не допускается воздействия одного контура на другой и обеспечивается хороший режим функционирования и регулировки каждого ТРВ.
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) должен устанавливаться как можно ближе ко входу в испаритель. Если применяется распределитель, рекомендуется монтировать его непосредственно на выходе ТРВ. Очень важно обеспечить правильное расположение термобаллона, от чего в некоторых случаях зависит хорошая или неудовлетворительная работа всех холодильной установки. Для того, чтобы клапан соответствующим  образом регулировал прохождение холодильного агента, необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между термобаллоном и трубой всасывания. Для этого термобаллон следует закрепить двумя скобами на чистом и ровном участке трубы. Рекомендуется устанавливать чувствительный элемент на горизонтальном участке трубы всасывания. Если невозможно избежать вертикального монтажа, это необходимо сделать таким образом, чтобы выход капиллярной трубки был направлен вверх.
Калибровка величины перегрева должна обеспечивать максимально большое допустимое при максимальной нагрузке значение перегрева.
В установке, где частичное снижение показателя нагрузки превышает 65% её мощности, должны применяться другие меры, перечисленные ниже.

При использовании распределителя рекомендуется подбирать его таким образом, чтобы производительность точно соответствовала производительности установки при полной нагрузке; это позволяет избежать большой производительности при пониженных режимах работы компрессора.
В различных типах холодильных установок и установок для кондиционирования воздух большой мощности, имеющих несколько компрессоров, имеется возможность снижать холодильную мощность при уменьшении нагрузки путем прогрессивного отключения работающих компрессоров и/или их отдельных цилиндров.


Подбор оборудованияГарантияPharmtech 2018
Индекс цитированияПроверка тИЦ и PR

ИТЦ Конвен. Copyright © 2013г.

Москва, Киевское шоссе,
Бизнес-парк "РУМЯНЦЕВО",
Телефон/Факс: 7 (495) 721-80-83
Корпоративная почта: info@etc-conven.ru
Отдел продаж: sales@etc-conven.ru
Задай вопрос: ask@etc-conven.ru