Wat is een thermisch expansieventiel? Hoe een TXV de koelmiddelstroom regelt

Loop een koude kamer binnen die weigert af te breken, en de compressor is vaak de eerste verdachte. In veel echte servicegevallen is de boosdoener echter een veel kleiner onderdeel dat zich bij de verdamperinlaat bevindt: de thermische expansieklep. Dit doseerapparaat regelt de exacte hoeveelheid vloeibaar koelmiddel dat de verdamper binnenkomt. Wanneer het niet goed functioneert, vertoont het hele systeem verwarrende symptomen, van slechte koeling tot snelle korte cycli.

Wat is een thermisch expansieventiel?

Een thermische expansieklep (TXV of TEV) is een smoringsapparaat dat wordt gebruikt in koel- en airconditioningsystemen. Deze bevindt zich tussen de condensor en de verdamper. De klep reduceert het vloeibare koelmiddel onder hoge druk uit de condensor naar de lagere druk die nodig is in de verdamper. Tegelijkertijd meet hij de koelmiddelstroom, zodat de verdamper de juiste hoeveelheid vloeistof ontvangt voor de bestaande warmtebelasting.

De naam thermostatisch komt van het vermogen van de klep om de temperatuur bij de verdamperuitlaat te meten en de opening ervan aan te passen. Als er te veel koelmiddel wordt toegevoerd, kan er vloeistof terugstromen naar de compressor. Als er te weinig wordt toegevoerd, raakt de verdamper uitgehongerd en verliest het systeem capaciteit. Dit is de reden waarom de TXV wordt beschreven als het brein van de lage kant van de koelcyclus.

Hoe werkt een thermisch expansieventiel?

Het werkingsprincipe van een mechanische TXV is een balans van drie krachten. Een sensorbol is op de zuigleiding bij de verdamperuitlaat geklemd. De bol bevat een hoeveelheid koelmiddel waarvan de druk verandert met de temperatuur van het zuiggas. Deze druk wordt via een capillaire buis overgebracht naar de bovenzijde van een membraan in het kleplichaam. De onderkant van het membraan voelt de verdamperdruk en een veer duwt de klepnaald in de sluitrichting. De klep nestelt zich bij de opening waar deze drie krachten in evenwicht zijn.

Het doel van de klep is om een ​​constante oververhitting bij de verdamperuitlaat te handhaven. Oververhitting is het verschil tussen de werkelijke temperatuur van de zuigleiding en de verzadigde temperatuur voor de zuigdruk. Een typische instelling is 5 tot 8 Kelvin (9 tot 14 graden Fahrenheit). Als het uitlaatgas warmer wordt, stijgt de boldruk, beweegt het membraan naar beneden en gaat de klep verder open om meer koelmiddel naar de spiraal te sturen. Als het uitlaatgas afkoelt, gebeurt het tegenovergestelde en gaat de klep een stukje dicht. Deze eenvoudige feedbacklus houdt de verdamper actief zonder vloeistof naar de compressor te sturen.

In systemen die een koelmiddelverdeler gebruiken of een grote drukval over de verdamper hebben, wordt een extern geëgaliseerde TXV gebruikt. Deze versie detecteert de verdamperdruk bij de uitlaat in plaats van bij de klepinlaat, zodat de oververhittingsinstelling nauwkeurig blijft, zelfs als de druk daalt.

Wat gaat er mis als een TXV defect raakt?

Problemen met de expansiekleppen stoppen het systeem zelden volledig. Ze komen meestal tot uiting in de vorm van slechte prestaties, vreemde vriespatronen of het uitschakelen van beveiligingsapparaten. Een servicemonteur moet vaak drukken en temperaturen meten om een ​​TXV-storing te kunnen onderscheiden van een compressor- of condensorstoring.

Veel voorkomende symptomen zijn onder meer:

• Zuigdruk die te laag is met een uitgehongerde verdamper en hoge oververhitting
• Zuigdruk die te hoog is met vloeistofterugstroming en lage oververhitting
• Ongelijkmatige rijpvorming op het verdamperoppervlak
• De compressor draait continu, maar de kamertemperatuur daalt heel langzaam
• Vloeistofslurpende geluiden uit de compressor

Typische hoofdoorzaken zijn een verloren gevoelsbollading, een geblokkeerde opening, een verstopt filterscherm, een gebroken capillair, een vermoeide veer of een onjuist afgestelde oververhitting. Regelmatig onderhoud omvat onder meer het controleren van het contact en de isolatie van de sensorbol, het reinigen van de zeef en het verifiëren dat de klep op de juiste oververhitting werkt.

Thermostatisch expansieventiel versus elektronisch expansieventiel

Een elektronische expansieklep (EEV) vervangt de mechanische sensorlamp en veer door een stappenmotor en een controller. De controller bewaakt temperatuur- en druksensoren en positioneert vervolgens de klep om een ​​beoogde oververhitting of een beoogd vloeistofniveau vast te houden. Een EEV reageert sneller dan een mechanische TXV, behoudt een betere controle en kan zich aanpassen aan veranderende omstandigheden, zoals een grote variatie in warmtebelasting.

Fabrikanten combineren nu elektronische besturing met compressoren met variabele capaciteit om het energieverbruik te verminderen. AUSSN's AI-eenheid met variabele frequentie en temperatuurregeling is een voorbeeld van deze richting. Het past de compressorsnelheid en de koelmiddelstroom samen aan de belasting van de koelruimte aan. Voor eenvoudige toepassingen met constante belasting blijft een conventionele TXV een betrouwbare en economische keuze.

Ai Temperatuurregeling met variabele frequentie en variabele frequentie Hot Fluor Unit S Aosheng levert Ai variabele frequentie temperatuurregeling variabele frequentie hete fluoreenheid te koop, wij zijn aangepaste Ai variabele frequentie ... Bekijk Product →

Dimensionering en selectie van een expansieventiel voor uw systeem

Het kiezen van de juiste TXV is geen kwestie van het matchen van buisdiameters. De klep moet worden geselecteerd op basis van het type koelmiddel, het verdampingstemperatuurbereik, de vereiste koelcapaciteit, de drukval over de vloeistofleiding en de vereiste egalisatiestijl. Dit zijn de belangrijkste factoren:

1. Type koelmiddel, omdat elk koelmiddel een andere druk-temperatuurrelatie heeft
2. Verdampingstemperatuur, normaal gesproken de verzadigde temperatuur bij de verdamperuitlaat
3. Koelcapaciteit van de verdamper onder de bedrijfsconditie, niet het vermogen van de compressor
4. Drukval in de vloeistofleiding, wat kan leiden tot flitsgas en verhongering van de kleppen
5. Interne of externe equalizer, afhankelijk van de drukval in de verdeler

Voor een duidelijker beeld van het onderdeel dat door de klep wordt gevoed, zie hoe verdampers voor koude ruimtes werken . Een te grote klep zal gaan slingeren, snel openen en sluiten en onstabiele oververhitting veroorzaken. Een te kleine klep verstikt de verdamper en vermindert de pull-downsnelheid.

Voor snelle pull-down-toepassingen, a snelle pull-down verdamper op gemiddelde temperatuur wordt vaak gecombineerd met een TXV-formaat voor een brede transiënte belasting. De klep moet de spoel actief houden tijdens de initiële pull-down en vervolgens tot rust komen als de kamer het instelpunt nadert.

De stroomopwaartse condensatie-eenheid heeft ook invloed op de klepprestaties. Een plichtsgetrouwe Luchtkoeling condensorunit met middelhoge tot lage temperatuur handhaaft een stabiele vloeistofdruk bij de klepinlaat. Als de condensatie-eenheid te groot of te klein is, ziet de klep fluctuerende drukken en kan hij nooit de juiste oververhitting vasthouden.

Middelmatig to low temperature Air Cooling Condensing Unit Suppliers, Custom Company Aosheng levert luchtkoeling condensatie-eenheid met gemiddelde tot lage temperatuur te koop, wij zijn op maat gemaakte luchtkoeling condensor met gemiddelde tot lage temperatuur... Bekijk Product →

Conclusie

Het thermische expansieventiel is een klein onderdeel met een grote invloed op een koelsysteem. Het beschermt de compressor tegen overstroming en de verdamper tegen verhongering. De juiste maatvoering, de juiste aanpassing van de oververhitting en een schoon koelcircuit zorgen ervoor dat een TXV jarenlang blijft werken. Of u nu kiest voor een conventionele mechanische klep of een elektronisch alternatief, de beloning is een stabiele kamertemperatuur, een lager energieverbruik en minder storingen.

Wanneer u een koelruimte of commercieel koelproject plant, evalueer dan de klep, verdamper en condensatie-eenheid als één op elkaar afgestemd systeem. Als u een fabrikant raadpleegt die alle drie de componenten ontwerpt en bouwt, voorkomt u compatibiliteitsproblemen die tot dure servicebezoeken leiden.