|
Регулирующие вентили,
рассмотренные ранее, имеют определенные недостатки. У них узкий
функциональный диапазон, и они инерционны. Поэтому холодильная система с
этими вентилями не работает с максимальной эффективностью.
Термоэлектрический регулирующий вентиль ( 139) является
регулятором потока хладагента, соответствующим уровню современного
технического развития. Это единственный регулятор потока хладагента, который
сопоставим с современным оборудованием. Термоэлектрический регулирующий
вентиль позволяет осуществить совершенно новый подход к вопросу дозирования и
регулирования потока хладагента.
Работа вентиля. Термоэлектрический регулирующий вентиль
представляет собой простой игольчатый вентиль с тепловым бесступенчатым
приводом, включаемым в зависимости от подачи напряжения ( 140). При повышении
напряжения вентиль открывается и интенсивность потока хладагента
увеличивается. При снижении напряжения интенсивность потока уменьшается или
вентиль вообще закрывается.
Изменение напряжения, необходимое для плавного регулирования,
обеспечивается различными датчиками температуры и давления жидкого хладагента
( 141). В связи с этим функция вентиля может быть мгновенно изменена простым
переключением его от одного датчика к другому.
Вентиль открывается на полную производительность при
мощности 4,1 Вт и рассчитан на работу при 24В переменного или постоянного
тока. Работа вентиля не зависит от температуры или давления хладагента, и он
реагирует только на изменение напряжения. В связи с этим такой вентиль
работает одинаково хорошо на любом хладагенте, кроме аммиака. В отличие от
ТРВ он не нуждается во внешнем уравнивании, его работа не зависит от перепада
давлений в змеевике испарителя и не требуются для него термобаллон и
капиллярная труба.
Этот вентиль хорошо работает в низкотемпературных
установках и в местных кондиционерах. Он может быть использован для
регулирования перегрева в испарителе (включая перегрев 0°С), давления в
испарителе или для того и другого вме'сте. Производительность этого вентиля,
как и всех регулирующих вентилей, является функцией потока хладагента.
Регулирование перегрева 0°С. Термоэлектрический вентиль
регулирует подачу таким образом, что жидкий хладагент находится в испарителе
при любой его нагрузке в состоянии насыщения, а во всасывающем трубопроводе
перегревается, предотвращая залив компрессора ( 142).
Термистор (полупроводник, электрическое сопротивление
которого изменяется в зависимости от температуры) последовательно соединен с
подогревателем регулирующего вентиля. Подача тока к нему является функцией
сопротивления термистора, которое в свою очередь является функцией состояния
хладагента.
На термистор, размещенный в патрубке всасывающего
трубопровода, воздействует хладагент. Под воздействием перегретого пара
хладагента термистор нагревается, в результате чего понижается его
сопротивление и повышается величина тока, питающего подогреватель
регулирующего вентиля. Регу-* лирующий вентиль реагирует на это тем, что начинает
плавно открываться и поток хладагента к испарителю увеличивается. Этот
процесс продолжается до тех пор, пока в линии всасывания пар хладагента не
станет насыщенным. Жидкий хладагент или его влажный пар, контактируя с
термистором, охлаждают его. Сопротивление термистора увеличивается, и
регулирующий вентиль начинает плавно закрываться.
Способность "термистора реагировать на состояние
хладагента и соответственно дозировать его подачу позволяет использовать
новые способы регулирования перегрева, которые очень трудно или почти
невозможно осуществлять посредством обычных вен^ тилей.
Этот способ можно использовать для приведения в
соответствие производительности испарителя с производительностью компрессора
в системах с автоматической разгрузкой компрессора;
термистор может быть использован для регулирования- уровня
жидкого хладагента в отделителе жидкости на всасывающем трубопроводе, при
этом испаритель не затапливается, а в компрессор всасывается сухой пар;
испаритель может быть разделен на отдельные секции с
подачей хладагента в каждую из них с помощью отдельных электрического вентиля
и термистора, что дает возможность регулировать площадь поверхности
испарителя. Каждые вентиль и
термистор функционируют совершенно независимо от других.
Площадь поверхности испарителя может быть уменьшена выключением
соответствующего электрического вентиля. Этим простым способом можно
регулировать производительность, температуру испарителя, а также удалйть
иней.
Термоэлектрический регулирующий вентиль в качестве
регулятора давления.
Термоэлектрический регулирующий вентиль можно использовать
для регулирования давления в испарителе посредством последовательного
соединения подогревателя вентиля с датчиком давления. Для этой цели применяют
двухпозиционный переключатель, который размыкается при повышении давления,
когда ^электрическая нагрузка невелика, напряжение низкое и неиндуктивное.
Принцип регулирования подачи хладагента в испаритель исключительно прост.
Например, переключатель замыкается, когда давление в
испарителе опускается до 0,49 МПа. При этом открывается регулирующий вентиль.
Последующее увеличение интенсивности потока хладагента повышает давление в
испарителе. Датчик давления размыкается, и регулирующий вентиль плавно
закрывается. Медленный и плавный характер работы 'регулирующего вентиля
обеспечивает поддержание давления хладагента в испарителе в соответствии с
величиной уставки переключателя.
Датчики давления можно использовать для ограничения
максимального давления нагнетания и минимального давления всасывания в
системе. Датчики могут быть установлены в любом месте системы.
Регулирование предельного давления и перегрева 0°С. Если
жидкостный термистор используется вместе с датчиком давления, то
термоэлектрический вентиль может регулировать перегрев и предельное давление.
На 144 видно, что датчик предельного высокого давления соединен
последовательно с подогревателем регулирующего вентиля. Этим предотвращается
дальнейшее повышение производительности вентиля, когда уставка давления
достигнута. Датчик предельного низкого давления соединен параллельно с
жидкостным термистором, шунтируя его, когда перепад давлений в системе
опускается ниже уставки (оба датчика размыкаются при повышении давления). В
результате перегрев хладагента в испарителе поддерживается О °С, а величина
давления — ниже предельно высокого и выше предельно низкого значений. Датчик
давления автоматически переводит вентиль с функции регулирования перегрева на
функцию регулирования давления.
Управление перекрытием жидкостного трубопровода. Для закрытия
регулирующего вентиля на жидкостном трубопроводе можно использовать
автоматический или ручной переключатель. При температуре окружающей среды
выше комнатной вентиль немного открывается и медленно пропускает хладагент.
Если температура окружающей среды ниже комнатной, вентиль остается в закрытом
положении.
Рекомендации по монтажу и испытанию вентиля. Для
обеспечения максимальной производительности вентиль должен быть смонтирован
таким образом, чтобы термистор был расположен под углом 45° к вертикали.
Термистор должен быть установлен заподлицо или немного утоплен по отношению к
внутренней стенке всасывающего трубопровода ( 145). Необходимо избегать,
чтобы переходник и термистор были утоплены во всасывающем трубопроводе (
146).
Жидкостный термистор можно монтировать в любом
всасывающем трубопроводе, диаметр которого 13 мм или более. Термистор размещают на вертикальных и горизонтальных всасывающих трубопроводах. Его
не следует монтировать в местах аккумуляции или отделения жидкого хладагента,
например в нижней части колена, соединяющего два вертикальных трубопровода (
147).
Невозможно установить жесткие правила относительно
оптимального расположения жидкостного термистора в связи с тем, что поток
всасываемого хладагента зависит от многих факторов: размеров всасывающего
трубопровода, интенсивности потока всасываемого пара, наличия переходных
патрубков и др. Ниже приведены рекомендации по выбору места расположения
термистора во всасывающем трубопроводе:
места с высокой интенсивностью потока пара хладагента
более приемлемы по сравнению с местами с низкой интенсивностью;
участки с большим диаметром всасывающего трубопровода
более предпочтительны, чем участки с небольшим диаметром;
если колено или переходная муфта не сконструированы
специально для жидкостного термистора, то его лучше всего располагать на
трубопроводе по ходу потока хладагента не менее чем в 150 мм от указанных деталей;
хорошо располагать термистор на вертикальном всасывающем
трубопроводе, но следует избегать мест отделения жидкости (см. 147). Если
трубопровод не вертикальный, то предпочтительно размещать термистор на
участке, где хладагент движется вниз ( 148).
Обычным является расположение термистора на горизонтальном
всасывающем трубопроводе. При необходимости всасывания в компрессор влажного
пара хладагента термистор размещают в верхней части трубопровода (положение/
на 149). Если всасывающий трубопровод имеет большой диаметр и интенсивность
потока хладагента в нем низкая, то термистор монтируют на уровне горизонтальной
оси трубы (положение 2). Для обеспечения всасывания в компрессор сухого пара
хладагента термистор располагают в нижней части трубопровода (положение 3).
Основное правило расположения жидкостного термистора
следующее: необходимо обеспечить, чтобы жидкость или влажный пар хладагента
имели хороший контакт с термистором при любой нагрузке.
Влияние температуры окружающей среды и принудительного
обдува во время работы установки. Принудительный обдув воздухом от
вентилятора или воздухоохладителя почти не влияет на работу вентиля, и он
будет функционировать нормально при температуре окружающей среды от —40 °С до
+66 °С. Производительность вентиля снижается при более низкой температуре
окружающей среды и повышается при более высокой температуре. Однако термистор
автоматически компенсирует эти изменения.
Влияние температуры окружающей среды во время нерабочей
части цикла. Во время нерабочей части цикла установки вентиль пропускает
хладагент, если температура окружающей среды выше 21 °С, и плотно закрывается
при более низкой температуре. Следовательно, вентиль откалиброван на закрытие
при 21 °С без подачи электрической энергии.
Разгрузка системы во время нерабочей части цикла. Вентиль
находится под током постоянно. Во время нерабочей части цикла он полностью и
быстро разгружает систему.
Если вентиль отключен во время нерабочей части цикла
вместе с компрессором, то он частично разгрузит систему в зависимости от
величины зарядки хладагента и температуры окружающей среды.
Проверка работы. Вентиль и термистор должны быть соединены
последовательно, как указано на 150. Схемы присоединения датчиков давления
приведены на 143 и 144. Вся электропроводка должна быть сделана в
соответствии с правилами для низкого напряжения.
Вольтметр, соединенный с клеммами электрического вентиля,
позволяет определить, правильно ли выбран вентиль и нормально ли работает
система:
если вентиль оптимального размера, то стрелка вольтметра
^колеблется при регулировании потока хладагента во время нормальной работы
установки. Когда с термистором контактирует влажный пар хладагента, вольтметр
показывает низкое напряжение. При контакте сухого всасываемого газа с
термистором вольтметр показывает более высокое напряжение. При нормальной
работе вольтметр показывает от 8 до 20 В; когда система работает при пиковой
нагрузке, вольтметр показывает высокое напряжение (15—20 В).Стрелка
вольтметра может зафиксироваться в определенной точке между 15 и 20 В. Когда
система работает при более низкой нагрузке, вольтметр показывает напряжение
более низкое (8— 14 В) и стрелка вольтметра может зафиксироваться в
определенной точке между 8 и 14 В.
если вентиль работает при 17—20 В более 3 мин и подача
хладагента не увеличивается (пар во всасывающем трубопроводе остается
перегретым), это означает, что он меньшего размера, чем требуется;
если вентиль работает при напряжении 8—10 В в течение
длительного времени (более 3 мин) и подача хладагента не уменьшается, это
означает, что вентиль большего размера, чем требуется;
если имеется предположение, что вентиль или термистор
неисправны, их можно проверить с помощью омметра. Для этого омметр соединяют
с выводами электрического вентиля или с термистором и сравнивают величину
сопротивления q заводскими данными, приведенными ниже. Вентиль должен иметь
сопротивление 70 Ом. Величина отклонения сопротивления вентиля может быть в
пределах 5 % от номинальной, а для термистора — 40%.
Во время проверки вентиль и термистор, в особенности
последний, должны быть нагреты до комнатной температуры. Замерять омметром
нужно не более 2 с после присоединения к тер- мистору, так как незначительный
цодвод тока, создаваемый омметром, вызывает самонагрев термистора, в
результате чего сопротивление постепенно уменьшается.
Правила безопасности
Регуляторы потока обычно работают безотказно. Однако они
могут быть легко повреждены, в связи с чем необходимо быть осторожными при
работе с этими приборами или вблизи них.
1. Запрещается направлять открытое пламя на
регулирующий вентиль, так как могут быть повреждены прокладки.
2. Запрещается ударять по регулирующему вентилю
мо-у лотком.
3. Запрещается отвинчивать какие-либо соединения,
если в системе имеется хладагент, так как обслуживающий персонал может
получить серьезные травмы.
4. При демонтаже вентиля для предотвращения
скручивания трубопровода необходимо пользоваться двумя гаечными ключами.
5. При выпуске хладагента из системы необходимо
пользоваться защитными очками.
6. Пол должен быть очищен от влаги и масла.
7. Запрещается быстро полностью открывать вентиль
при регулировании, так как это может вызвать залив компрессора жидким
хладагентом.
8. Необходимо обеспечить хорошую вентиляцию при
сварке или пайке регулятора потока к трубопроводу.
9. Запрещается осуществлять сварку или пайку на
трубопроводе, содержащем хладагент под давлением.
Сопротивление термистора при 25 °С. Ом
10. Запрещается оставлять термобаллон
незакрепленным, так как это может вызвать залив компрессора.
Контрольные вопросы
1. Назначение регулятора потока.
2. Почему весь жидкий хладагент должен выкипать в
испарителе?
31 Что такое дроссельный пар?
4. Какой процент всей зарядки хладагента
превращается в дроссельный
пар?
5. Что такое холодопроизводительность нетто?
6. Какие силы действуют на автоматический
барорегулирующий вентиль?
7. Автоматический барорегулирующий вентиль
открывается или закрывается во время нерабочей части цикла системы?
8. Что является точкой открытия автоматического
барорегулирующего вентиля?
9. Можно ли немедленно регулировать вентиль после
его монтажа?
10. Как влияет изменение высоты над уровнем моря на
работу автоматического барорегулирующего вентиля?
11. Назовите, какие функции может выполнять
автоматический барорегулирующий вентиль.
12. Чему эквивалентна интенсивность подачи
хладагента в испаритель?
13. Для чего используют перепускные вентили?
14. Назовите два основных типа седел перепускных
вентилей.
15. Объясните, как проверить правильность размера
перепускного регулирующего вентиля.
16. Как можно использовать автоматический
барорегулирующий вентиль в качестве байпасного вентиля?
17. Назначение терморегулирующего вентиля.
18. Какие силы воздействуют на работу ТРВ?
19. Когда находится ТРВ в равновесии?
20. Объясните, как проверить перегрев ТРВ.
21. Объясните, как нерегулируемый ТРВ можно
отрегулировать.
22. Как влияет вращение регулировочного штока ТРВ по
часовой стрелке на уставку перегрева?
23. Где должен быть смонтирован дистанционный
термобаллон?
24. Назначение универсального парового заполнения
силового элемента ТРВ.
25. Можно ли штуцер линии внешнего уравнивания ТРВ
заглушить?-
26. Где присоединяется внешняя уравнительная линия
ТРВ к всасывающему трубопроводу?
27. Где используют ТРВ с внешним уравниванием?
28. Что называется максимальным перепадом рабочих
давлений в испарителе и как он учитывается при выборе ТРВ?
29. Какие существуют два типа ТРВ с ограничением давления?
30. Для чего используют распределители хладагента?
31. Что такое капиллярная трубка?
32. Какой регулятор потока используют в холодильной
установке с дозированной зарядкой?
33. Почему открывается и закрывается
термоэлектрический регулирующий вентиль?
34. Какой самый малый перегрев можно обеспечить
посредством термоэлектрического регулирующего вентиля?
35. Назначение термистора в термоэлектрическом
регулирующем вентиле.
36. Где должен быть расположен термистор для
обеспечения наилучших результатов?
|