Van giãn nở nhiệt, ống mao dẫn, van giãn nở điện tử, ba thiết bị điều tiết quan trọng.

Van giãn nở nhiệt, ống mao dẫn, van giãn nở điện tử, ba thiết bị điều tiết quan trọng.

Cơ cấu điều tiết lưu lượng là một trong những bộ phận quan trọng trong thiết bị làm lạnh. Chức năng của nó là giảm áp suất chất lỏng bão hòa (hoặc chất lỏng chưa được làm lạnh) dưới áp suất ngưng tụ trong dàn ngưng hoặc bình chứa chất lỏng xuống áp suất bay hơi và nhiệt độ bay hơi sau khi điều tiết. Theo sự thay đổi của tải, lưu lượng chất làm lạnh đi vào dàn bay hơi được điều chỉnh. Các thiết bị điều tiết lưu lượng thường được sử dụng bao gồm ống mao dẫn, van giãn nở nhiệt và van phao.

Nếu lượng chất lỏng được cung cấp bởi cơ cấu điều tiết đến dàn bay hơi quá lớn so với tải của dàn bay hơi, một phần chất làm lạnh dạng lỏng sẽ đi vào máy nén cùng với chất làm lạnh dạng khí, gây ra hiện tượng nén ướt hoặc búa chất lỏng.

Ngược lại, nếu lượng chất lỏng cung cấp quá ít so với tải nhiệt của thiết bị bay hơi, một phần diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi sẽ không thể hoạt động hết công suất, thậm chí áp suất bay hơi sẽ giảm; công suất làm lạnh của hệ thống sẽ giảm, hệ số làm lạnh giảm, và nhiệt độ khí thải của máy nén tăng lên, ảnh hưởng đến quá trình bôi trơn bình thường của máy nén.

Khi chất làm lạnh chảy qua một lỗ nhỏ, một phần áp suất tĩnh được chuyển hóa thành áp suất động, lưu lượng tăng mạnh, trở thành dòng chảy rối, chất lỏng bị xáo trộn, lực ma sát tăng lên, và áp suất tĩnh giảm xuống, nhờ đó chất lỏng có thể đạt được mục đích giảm áp suất và điều chỉnh lưu lượng.

Điều tiết lưu lượng là một trong bốn quá trình chính không thể thiếu trong chu trình làm lạnh bằng nén.

Cơ chế điều tiết có hai chức năng:

Một phương pháp là điều tiết và giảm áp suất chất làm lạnh dạng lỏng áp suất cao thoát ra từ dàn ngưng tụ xuống áp suất bay hơi.

Thứ hai là điều chỉnh lượng chất làm lạnh dạng lỏng đi vào dàn bay hơi theo sự thay đổi tải của hệ thống.

1. Van giãn nở nhiệt

Van giãn nở nhiệt được sử dụng rộng rãi trong hệ thống làm lạnh Freon. Thông qua chức năng cảm biến nhiệt độ, nó tự động thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của môi chất lạnh ở đầu ra của dàn bay hơi để điều chỉnh lượng môi chất lạnh cung cấp.

Hầu hết các van giãn nở nhiệt đều có độ quá nhiệt được cài đặt ở mức 5 đến 6°C trước khi xuất xưởng. Cấu trúc của van đảm bảo rằng khi độ quá nhiệt tăng thêm 2°C, van sẽ ở vị trí mở hoàn toàn. Khi độ quá nhiệt khoảng 2°C, van giãn nở sẽ đóng lại. Lò xo điều chỉnh dùng để kiểm soát độ quá nhiệt, phạm vi điều chỉnh là 3～6℃.

Nhìn chung, độ quá nhiệt được thiết lập bởi van giãn nở nhiệt càng cao thì khả năng hấp thụ nhiệt của dàn bay hơi càng thấp, bởi vì việc tăng độ quá nhiệt sẽ chiếm một phần đáng kể diện tích bề mặt truyền nhiệt ở phần cuối của dàn bay hơi, do đó hơi nước bão hòa có thể được quá nhiệt tại đây. Điều này chiếm một phần diện tích truyền nhiệt của dàn bay hơi, làm giảm diện tích hóa hơi và hấp thụ nhiệt của chất làm lạnh, tức là bề mặt của dàn bay hơi không được sử dụng hết công suất.

Tuy nhiên, nếu độ quá nhiệt quá thấp, môi chất lạnh dạng lỏng có thể bị đưa vào máy nén, dẫn đến hiện tượng búa nước không mong muốn. Do đó, việc điều chỉnh độ quá nhiệt cần phải phù hợp để đảm bảo đủ môi chất lạnh đi vào dàn bay hơi đồng thời ngăn môi chất lạnh dạng lỏng đi vào máy nén.

Van giãn nở nhiệt chủ yếu bao gồm thân van, bộ cảm biến nhiệt độ và ống mao dẫn. Có hai loại van giãn nở nhiệt: loại cân bằng bên trong và loại cân bằng bên ngoài, tùy thuộc vào phương pháp cân bằng màng ngăn khác nhau.

Van giãn nở nhiệt cân bằng bên trong

Van giãn nở nhiệt cân bằng bên trong bao gồm thân van, cần đẩy, đế van, kim van, lò xo, cần điều chỉnh, bầu cảm biến nhiệt độ, ống nối, màng cảm biến và các bộ phận khác.

Van giãn nở nhiệt cân bằng bên ngoài

Sự khác biệt giữa van giãn nở nhiệt kiểu cân bằng ngoài và kiểu cân bằng trong về cấu trúc và lắp đặt là ở chỗ không gian dưới màng van cân bằng ngoài không được nối trực tiếp với đầu ra của van, mà sử dụng một ống cân bằng đường kính nhỏ để nối với đầu ra của dàn bay hơi. Bằng cách này, áp suất môi chất lạnh tác dụng lên mặt dưới của màng van không phải là Po tại đầu vào của dàn bay hơi sau khi tiết lưu, mà là áp suất Pc tại đầu ra của dàn bay hơi. Khi lực của màng van cân bằng, ta có Pg = Pc + Pw. Độ mở của van không bị ảnh hưởng bởi điện trở dòng chảy trong dàn bay hơi, do đó khắc phục được nhược điểm của kiểu cân bằng trong. Kiểu cân bằng ngoài chủ yếu được sử dụng trong trường hợp điện trở của dàn bay hơi lớn.

Thông thường, độ quá nhiệt của hơi nước khi van giãn nở đóng được gọi là độ quá nhiệt khi đóng, và độ quá nhiệt khi đóng cũng bằng độ quá nhiệt khi mở lỗ van. Độ quá nhiệt khi đóng có liên quan đến lực nén trước của lò xo, có thể được điều chỉnh bằng cần điều chỉnh.

Độ quá nhiệt khi lò xo được điều chỉnh ở vị trí lỏng nhất được gọi là độ quá nhiệt tối thiểu khi đóng van; ngược lại, độ quá nhiệt khi lò xo được điều chỉnh ở vị trí chặt nhất được gọi là độ quá nhiệt tối đa khi đóng van. Nói chung, độ quá nhiệt tối thiểu khi đóng van của van giãn nở không quá 2℃ và độ quá nhiệt tối đa khi đóng van không dưới 8℃.

Đối với van giãn nở nhiệt cân bằng bên trong, áp suất bay hơi tác động dưới màng ngăn. Nếu điện trở của dàn bay hơi tương đối lớn, sẽ có tổn thất điện trở dòng chảy lớn khi chất làm lạnh chảy trong một số dàn bay hơi, điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến van giãn nở nhiệt. Hiệu suất làm việc của dàn bay hơi tăng lên, dẫn đến tăng độ quá nhiệt ở đầu ra của dàn bay hơi và sử dụng diện tích truyền nhiệt của dàn bay hơi không hiệu quả.

Đối với van giãn nở nhiệt cân bằng ngoài, áp suất tác dụng dưới màng ngăn là áp suất đầu ra của thiết bị bay hơi, chứ không phải áp suất bay hơi, và tình hình được cải thiện.

2. Mao mạch

Ống mao dẫn là thiết bị điều tiết đơn giản nhất. Ống mao dẫn là một ống đồng rất mỏng có chiều dài xác định, và đường kính trong của nó thường từ 0,5 đến 2 mm.

Đặc điểm của mao dẫn như một thiết bị điều tiết

(1) Ống mao dẫn được kéo từ ống đồng đỏ, loại ống này dễ sản xuất và rẻ;

(2) Không có bộ phận chuyển động, nên không dễ bị hỏng và rò rỉ;

(3) Nó có đặc điểm tự bù trừ,

(4) Sau khi máy nén lạnh ngừng hoạt động, áp suất ở phía cao áp và áp suất ở phía thấp áp trong hệ thống làm lạnh có thể nhanh chóng cân bằng. Khi khởi động lại, động cơ của máy nén lạnh sẽ bắt đầu hoạt động.

3. Van giãn nở điện tử

Van tiết lưu điện tử là loại điều khiển tốc độ, được sử dụng trong máy điều hòa không khí biến tần điều khiển thông minh. Ưu điểm của van tiết lưu điện tử là: phạm vi điều chỉnh lưu lượng lớn; độ chính xác điều khiển cao; phù hợp với điều khiển thông minh; phù hợp với sự thay đổi nhanh chóng về lưu lượng môi chất lạnh hiệu suất cao.

Ưu điểm của van giãn nở điện tử

Phạm vi điều chỉnh lưu lượng lớn;

Độ chính xác điều khiển cao;

Thích hợp cho điều khiển thông minh;

Có thể áp dụng cho những thay đổi nhanh chóng về lưu lượng chất làm lạnh với hiệu suất cao.

Việc mở van giãn nở điện tử có thể được điều chỉnh theo tốc độ của máy nén, sao cho lượng chất làm lạnh do máy nén cung cấp phù hợp với lượng chất lỏng do van cung cấp, nhờ đó công suất của dàn bay hơi có thể được tối đa hóa và đạt được sự điều khiển tối ưu hệ thống điều hòa không khí và làm lạnh.

Việc sử dụng van giãn nở điện tử có thể cải thiện hiệu suất năng lượng của máy nén biến tần, giúp điều chỉnh nhiệt độ nhanh chóng và nâng cao tỷ lệ hiệu suất năng lượng theo mùa của hệ thống. Đối với máy điều hòa không khí biến tần công suất cao, van giãn nở điện tử là thành phần điều tiết bắt buộc.

Cấu trúc của van giãn nở điện tử gồm ba phần: phát hiện, điều khiển và thực thi. Theo phương pháp dẫn động, nó có thể được chia thành loại điện từ và loại điện. Loại điện được chia nhỏ hơn nữa thành loại tác động trực tiếp và loại giảm tốc. Động cơ bước với kim van là loại tác động trực tiếp, còn động cơ bước với kim van thông qua bộ giảm tốc là loại giảm tốc.