Для чего нужен трв в холодильных установках
Терморегулирующие вентили
Принцип работы ТРВ
Перегрев
Переохлаждение
Линия внешнего уравнивания
Наполнители
В ТРВ с универсальным наполнителем количество жидкости в термобаллоне таково, что какой бы ни была температура термобаллона по отношению к температуре термочувствительной системы, в термобаллоне всегда будет оставаться жидкость.
ТРВ с наполнителем МОР используются в моноблочных агрегатах, в которых при пуске установки желательно ограничивать давление всасывания (авторефрижераторы, воздушные кондиционеры).
ТРВ с заправкой МОР имеют небольшое количество жидкости в термобаллоне. Это означает, что вентиль или термочувствительная система всегда должны быть более теплыми, чем термобаллон. В противном случае начинается перетекание наполнителя из термобаллона в полость термочувствительной системы и ТРВ перестает работать.
В термобаллонах с наполнителем МОР количество жидкости ограничено. МОР (максимальное рабочее давление) — это максимально допустимое в магистралях всасывания и/или кипения давление всасывания и/или кипения соответственно. При достижении МОР жидкость в термобаллоне испаряется. Когда давление всасывания повышается, вентиль начинает закрываться, как только это давление приблизится к давлению МОР менее, чем на 0,3—0,4 бар. При достижении давления МОР вентиль полностью закроется.
ТРВ с наполнителем МОР и балластом предназначены для холодильных установок, имеющих высокодинамичные испарители, например, воздушных кондиционеров, или для пластинчатых теплообменников с высокой интенсивностью теплопередачи. ТРВ, заправленные наполнителем МОР с балластом, обеспечивают работу испарителя при перегреве на 2—4°К ниже, чем это достигается с другими типами наполнителя.
При использовании наполнителя с балластом внутри термобаллона содержится материал с высокой пористостью, т.е. с большим отношением площади поверхности к массе. Этот материал создает демпфирующий эффект при регулировке, обеспечивающий медленное открытие ТРВ при повышении температуры термобаллона и быстрое закрытие при ее понижении.
Сокращение МОР часто переводят также как «Motor Overload Protection», т.е. «Защита двигателя от перегрузки».
Выбор терморегулирующего вентиля
В маркировке указывается тип ТРВ (и его кодовый номер), диапазон температуры кипения, точка MOP, тип хладагента, допустимое рабочее давление PB/MWP. В вентилях ТЕ20 и ТЕ55 номинальная производительность ТРВ указывается на этикетке, прикрепленной к вентилю.
На сменных клапанных узлах вентилей Т2 и ТЕ2 указывается размер этих узлов (например, 06), а также номер недели и последняя цифра года изготовления (например, 279). Размер клапанного узла указывается также на крышке его пластикового контейнера.
Верхняя маркировка клапанного узла вентилей ТЕ 5 и ТЕ 12 указывает, для какого вентиля предназначен данный клапанный узел. Нижняя маркировка (на рисунке 01) указывает размер клапанного узла.
Нижняя маркировка клапанного узла вентилей ТЕ 20 и ТЕ 55 (50/35 TR N/B) указывает номинальные производительности данного узла в двух диапазонах температур кипения N и B и тип хладагента (50/35 TR соответствует 175 кВт в диапазоне N и 123 кВт в диапазоне В).
Монтаж ТРВ
Термобаллон рекомендуется устанавливать на горизонтальной части всасывающего трубопровода в зоне первой трети окружности трубопровода (см. рисунок). Размещение термобаллона зависит от размеров всасывающего трубопровода. Примечание: Никогда не устанавливайте термобаллон в нижней части трубопровода, так как наличие масла на дне трубопровода может исказить показания термобаллона.
Термобаллон должен контролировать температуру перегретого пара на линии всасывания, поэтому устанавливать его нужно таким образом, чтобы избежать влияния посторонних источников тепла или холода. Если есть опасность попадания на термобаллон потока горячего воздуха, его нужно теплоизолировать.
Крепежный хомутик должен плотно и надежно фиксировать термобаллон на трубопроводе линии всасывания, обеспечивая хороший тепловой контакт термобаллона и трубопровода. Конструкция винта крепежного хомутика позволяет монтажнику легко передавать момент кручения от отвертки на винт, не оказывая усилия на шлиц винта. Более того, конструкция шлица исключает опасность его повреждения.
Во избежание появления ложных команд в контуре регулирования не устанавливайте термобаллон за промежуточным теплообменником.
Как уже отмечалось, термобаллон следует устанавливать на горизонтальном участке всасывающей магистрали сразу после испарителя. Не устанавливайте термобаллон на коллекторе или вертикальном участке трубопровода после масляной ловушки.
Термобаллон следует всегда монтировать перед любыми жидкостными ловушками.
Настройка ТРВ
Для ТРВ типа Т2/ТЕ2 полный оборот винта изменяет температуру перегрева примерно на 4К при температуре кипения 0°C.
Для вентиля ТЕ5 полный оборот винта дает изменение перегрева примерно на 0,5 К при температуре кипения 0°C. Для вентилей TUA и TUB полный оборот винта дает изменение перегрева примерно на 3 К при температуре кипения 0°C.
Чтобы избежать колебаний перегрева, нужно действовать следующим образом: Вращая регулировочный винт вправо (по часовой стрелке), повышайте перегрев до прекращения колебаний. Затем понемногу вращайте винт влево до появления колебаний. После этого поверните винт вправо примерно на 1 оборот (для вентилей Т/ТЕ2 на ¼ оборота). При такой настройке колебания перегрева прекращаются, и испаритель работает в оптимальном режиме. Изменения перегрева в диапазоне ±1 К не рассматриваются как колебания.
Если хладагент в испарителе сильно перегревается, это может быть следствием его недостаточной подпитки жидкостью.
Снизить перегрев можно, вращая регулировочный винт влево (против часовой стрелки), постепенно выходя установку на режим с колебаниями перегрева. После этого поверните винт вправо на один оборот (для ТРВ типа Т/ТЕ2 на У оборота). При такой настройке колебания перегрева прекращаются, и испаритель работает в оптимальном режиме. Изменения перегрева в диапазоне ±1 К не рас сматриваются как колебания.
Замена клапанных узлов
Если перегрев в испарителе слишком большой, значит, производительность ТРВ слишком мала. Тогда, чтобы повысить расход хладагента, также следует заменить клапанный узел. Терморегулирующие вентили компании Danfoss типа Те, Т2, TUA, ТСАЕ поставляются с комплектом сменных клапанных узлов.
ТРВ компании Данфосс
Вентили TUA, TUB, TUC с корпусом из нержавеющей стали и штуцерами из нержавеющей стали/меди под пайку. Номинальная производительность: от 0,5 до 12 кВт (R134a).
Вентили ТСАЕ, TСBЕ, TСCЕ с корпусом из нержавеющей стали и штуцерами из нержавеющей стали/меди под пайку. Номинальная производительность: от 12 до 18 кВт (R134a). Эти вентили работают, как вентили TU, но имеют большую производительность. Поставляются с линией внешнего уравнивания.
Вентили ТRE с корпусом из латуни и штуцерами из нержавеющей стали/меди. Номинальная производительность: от 18 до 196 кВт (R134a). ТRE оснащены фиксированными клапанными узлами и имеют регулируемый перегрев.
Вентили ТDE с корпусом из латуни и медными штуцерами под пайку. Номинальная производительность: от 10,5 до 140 кВт (R407Q. ТDE оснащены фиксированными клапанными узлами и имеют регулируемый перегрев.
Вентили ТE 5 — ТЕ 55 с корпусом из латуни. Вентили ТЕ 5 — ТЕ 55 поставляются в комплектации, включающей корпус, клапанный узел и термочувствительную систему. Корпус вентиля в прямом или угловом исполнении со штуцерами под пайку, отбортовку или под фланцы. Номинальная производительность: от 12,9 до 220 кВт (R134а). Поставляются с линией внешнего уравнивания.
Вентили РНТ 85—300 поставляются в комплектации, включающей корпус, фланцы, клапанный узел и термочувствительную систему. Номинальная производительность: от 55 до 1083 кВт (R134а).
У Вас недостаточно прав для добавления комментариев.
Возможно, вам необходимо зарегистрироваться на сайте.
Терморегулирующие вентили (ТРВ)
Статическая характеристика ТРВ представляет собой зависимость холодопроизводительности (пропускной способности ТРВ) от перегрева.
При выборе ТРВ необходимо заботиться о том, чтобы он полностью соответствовал производительности испарителя, так как только в этом случае можно обеспечить абсолютно устойчивую работу регулируемой установки. С этой целью следует предусматривать минимальный перегрев во всем диапазоне возможной производительности испарителя. Регулирование может быть устойчивым, только если точка пересечения кривых рабочей характеристики испарителя и рабочей характеристики ТРВ соответствует рабочей точке холодопроизводительности установки.
Для многосекционных испарителей, у которых секции установлены параллельно и имеют одинаковую тепловую нагрузку, после ТРВ предусматривают распределитель жидкости. Однако наличие распределителя всегда вызывает дополнительные потери давления, в связи с чем в таких случаях необходимо использовать ТРВ не с внутренним уравновешиванием, а с наружным. Этот тип ТРВ применяется также, когда потери давления в испарителе превышают значения. В ТРВ с наружным уравновешиванием давления полость под сильфоном связана не с давлением в корпусе ТРВ, а с давлением на выходе из испарителя с помощью уравнительного трубопровода (линии). Такое устройство позволяет уравновесить потери давления в трубках распределителя и в испарителе.
Уравнительная линия выходит го специального отверстия, предусмотренного в корпусе ТРВ, а ее другой конец врезается в трубопровод всасывания. Для защиты двигателя компрессора от перегрузки, которая может возникнуть в определенных условиях, например при запуске после оттаивания, предусматривают терморегулирующий вентиль типа MOP (Maximal Operating Pressure — максимальное рабочее давление), т.е. ТРВ с ограниченным значением давления максимального открытия. Такой ТРВ может открыться только тогда, когда температура испарения (т.е. давление в испарителе) упадет ниже заданного значения точки МОР. Другими словами, в точке МОР вентиль начинает перекрывать подачу хладагента в испаритель, чтобы предотвратить рост давления испарения. Повышение температуры термобаллона выше точки МОР практически не приводит к дополнительному открытию ТРВ.
Двигатель компрессора остается защищенным до тех пор, пока давление испарения не упадет ниже заданного значения точки МОР, вследствие чего аббревиатура МОР расшифровывается иногда как «защита двигателя от перегрузки» (Motor Overload Protection). Термобаллоны ТРВ следует закреплять, как правило, на горизонтальных участках всасывающих трубопроводов. Чтобы термобаллон мог быстро реагировать на любое изменение температуры в трубопроводе, необходимо обеспечить оптимальные условия теплообмена между трубопроводом всасывания и термобаллоном ТРВ (регулирование трв).
Термобаллон всегда должен располагаться на чистом и прямолинейном участке трубопровода и прикрепляться к нему специальным хомутом. Если диаметр всасывающего трубопровода менее 22 мм, термобаллон ТРВ должен располагаться на верхнем гребне этого трубопровода, так как там влияние пленки масла, которое всегда в большем или меньшем количестве присутствует в хладагенте в виде жидких частиц, на искажение информации о величине перегрева самое незначительное. Для трубопроводов с диаметром более 22 мм характер распределения масляной пленки по внутренней поверхности всасывающей магистрали различен. Поэтому для обеспечения хорошего теплообмена между термобаллоном и всасывающим трубопроводом, необходимого для нормальной работы ТРВ, следует размещать термобаллон в точке окружности трубопровода, соответствующей значениям 10 или 14 часов на часовом циферблате, если номинальный диаметр трубопровода заключен между 22 и 50 мм, и в точке 16 или 20 часов, если номинальный диаметр трубопровода более 50 мм.
В случае когда действительно нельзя установить термобаллон на горизонтальном участке трубопровода всасывания, выход капиллярной трубки из термобаллона обязательно должен находиться вверху. С другой стороны, термобаллоны никогда не следует размещать вблизи массивных металлических частей и тем более в воздушной струе от вентилятора. Кроме того, термобаллон должен быть изолирован от любых посторонних источников тепла (в частности, от нагрева излучением). Терморегулирующие вентили нашли широкое применение в холодильных установках (холодильные камеры), работающих на углеродсодержащих хладагентах, так как в них возврат масла не является особенно проблематичным и поэтому такие установки часто оснащаются испарителями, работающими в режиме перегрева даже при высоких мощностях. Вместе с тем это не исключает существования ТРВ, специально спроектированных для работы на аммиаке.
Дроссельное (или сопловое) отверстие многих ТРВ выполняется в виде сменного вкладыша, что позволяет обеспечить новое значение его производительности простой заменой этого элемента. Терморегулирующий (силовой, управляющий) тракт ТРВ, т.е. комплекс, состоящий из верхней части ТРВ (надмембранная полость, образующая терморегулирующий элемент), капиллярной трубки и термобаллона, также иногда бывает сменным, что позволяет подобрать наилучший вариант заправки термобаллона (паровая, жидкостная или адсорбционная заправка), наиболее подходящий для конкретных условий работы данного холодильного оборудования.
Простой заменой типа заправки термобаллона иногда удается легко решить проблему пульсации («качания») иглы регулятора. Статический перегрев этого ТРВ устанавливается в заводских условиях на уровне 4 К и обычно для большинства традиционных областей использования не требует перенастройки. Если, однако, такая необходимость возникает, можно повысить или понизить перегрев, т.е. соответственно уменьшить или увеличить расход подачи хладагента, вращая в ту или иную сторону винт регулировочного штока, при этом один полный оборот винта соответствует изменению перегрева на 4 К.
Характеристики, принцип работы и монтаж терморегулирующего вентиля
В системах отопления и кондиционирования, работающих в переменных условиях окружающей среды, совершенно необходима регулировка мощности действующей установки. Это позволяет поддерживать требуемую температуру и экономить расход энергии при ее работе. В автоматическом режиме с этой задачей справляется терморегулирующий вентиль. Он контролирует поток рабочей среды, реагируя на внешние изменения температуры.
Внешний вид терморегулирующего устройства в системе охлаждения
Конструкция и принцип работы
В холодильных установках и кондиционерах используется замкнутый контур, по которому циркулирует хладагент, меняя свое агрегатное состояние в испарителе. В системах отопления нагрев осуществляется при перекачке горячей жидкости к термоэлементам. Несмотря на разработку различных альтернативных способов охлаждения и нагрева, подобная схема работы является основной.
При небольшой мощности устройства не требуется постоянная подстройка под внешние изменения. В маломощных системах охлаждения роль регулятора выполняет дроссель из капиллярной трубки. Его работа не зависит от производительности испарителей и не способен менять уровень хладагента в контуре.
В отопительных контурах устанавливаются ручные регуляторы. В них изменение потока горячей жидкости осуществляется поворотом рукоятки, опускающей или поднимающей ограничительный шток.
Устройство ручного вентиля отопления
В системах, где требуется постоянная подстройка под изменяющиеся внешние условия, регулировка мощности охлаждения или нагрева осуществляется изменением величины потока рабочей среды.
Основным регулятором силы потока является ТРВ, что означает терморегулирующий вентиль. Это устройство прямого действия. Для его работы не требуется поступление внешней энергии. Вентиль реагирует на перегрев паров, выходящих из испарителя. А он, в свою очередь, зависит от нагрузки на охладительную систему.
Дополнительным преимуществом применения терморегулирующих вентилей является некритичность системы к точному количеству заполняющего хладагента.
Внутреннее устройство регулятора показано на рисунке.
Классический терморегулирующий вентиль для систем охлаждения
Основными элементами ТРВ являются:
Совокупность диафрагмы, термобаллона и капиллярной трубки называют термоэлементом. Именно он воспринимает окружающую температуру и осуществляет регулирование подачи хладагента.
Принцип работы вентиля заключается в движении мембраны под действием трех сил:
После достижения равновесия между этими тремя силовыми составляющими диафрагма устанавливает требуемую величину потока хладагента.
Давление термобаллона = уравнивающее давление + давление пружины на мембрану.
При изменении температуры и возрастании тепловой нагрузки в испарителе увеличивается нагрев термобаллона и давление заполняющей его жидкости. Через капиллярную трубку оно передается диафрагме, в результате чего происходит открывание вентиля и увеличение подачи хладагента в испаритель.
По схожему принципу устроен и термостатический клапан радиатора отопления.
Терморегулятор для отопительных систем
В нем роль термобаллона выполняет чувствительный элемент (поплавок), расположенной в полости, заполненной жидкостью или газом. При изменении температуры происходит уменьшение или увеличение объема среды. В результате поплавок меняет свое положение, сдвигая шток, который изменяет проходное сечение клапана.
Наиболее чувствительными считаются термоэлементы, заполненные газом. Они реагируют на температурные изменения быстрее, чем жидкостные. Но и стоят они дороже.
Характеристики и виды терморегулирующих вентилей
При выборе устройства необходимо обращать внимание на следующие параметры:
Терморегулирующие вентили для охлаждения и кондиционирования различаются по виду подачи уравнивающего давления из испарителя.
Внутреннее уравнивание
Передача давления под нижний край диафрагмы происходит через проточенные зазоры вокруг штока. Этот тип вентилей используется только для однозаходных испарителей, имеющих малое гидравлическое сопротивление.
Давление хладагента на мембрану осуществляется перед его подачей в испаритель.
Внешнее уравнивание
В более совершенной системе регулирования уравнивающее давление поступает в вентиль непосредственно с выхода испарителя. Для подвода этого давления в корпусе предусмотрена дополнительная входная трубка, обеспечивающая поступление хладагента от испарителя под мембрану термоэлемента. При этом поддиафрагменная полость изолируется отдельным уплотнением от выходного давления клапана.
Схема подвода давления к термоэлементу при внешнем уравнивании
Такие регуляторы применимы для работы при любых способах охлаждения и на разных типах хладагента. Но их нельзя использовать по схеме с внутренним уравниванием. Трубка под уравнивание обязательно должна соединяться с выходом испарителя. Заглушать ее нельзя.
Способы присоединения вентилей к трубам системы:
Терморегулирующие вентили систем отопления различаются по форме в зависимости от их расположения на трубе. Прямые или осевые врезаются в ровный участок трубопровода. Угловые варианты устанавливаются в местах изгиба трубы и меняют направления движения жидкости.
Угловой термостатический вентиль с воздухоотводчиком
Особенности монтажа
Установку терморегулирующих вентилей для отопления и кондиционирования следует рассматривать отдельно, поскольку требования и рекомендации в этих случаях отличаются.
Установка в систему кондиционирования
Общий вид включения терморегулирующего устройства в схему трубопровода для холодильных установок показан на рисунке.
Типовая схема установки ТРВ в систему охлаждения
При монтаже необходимо соблюдать следующие правила:
Если нет возможности установить термобаллон на горизонтальном участке трубопровода, то допускается его крепление на вертикальной трубе. Но направление хладагента должно быть сверху вниз, а баллон закреплен капиллярной трубкой вверх.
Установка терморегулирующего вентиля в отопительных магистралях
Основным элементом централизованной системы является тепловой радиатор или конвектор. Наиболее удобно регулировать величину потока горячей жидкости в каждом устройстве отдельно.
Схема подключения терморегулирующих вентилей в системе отопления
Для надежной регулировки теплопотока на каждый радиатор устанавливаются два устройства – на входе и выходе. В однотрубных системах, где движение рабочей среды по элементам последовательное, необходима установка байпасов. Это обводные трубки, обеспечивающие функционирование магистрали в случае перекрытия или засорения одного из радиаторов.
Возможные ошибки монтажа и неисправности
Основные проблемы в работе ТРВ возникают из-за неправильного места установки самого вентиля или термобаллона. На точность регулировки могут влиять и малозначительные факторы при закреплении элементов устройства.
Возможные ошибки при монтаже ТРВ для холодильной установки
Одной из распространенных проблем является неточная передача термобаллоном требуемого давления на термоэлемент. Причиной этого может быть его плохой контакт с выходным трубопроводом испарителя. Место установки должно быть тщательно зачищено и покрыто теплопроводной пастой. Нельзя располагать термобаллон на сварных швах, соединяющих трубы.
Сам датчик должен быть изолирован, чтобы окружающий воздух не влиял на его температуру.
Полный выход терморегулирующего вентиля зачастую происходит из-за применения моделей с внутренними элементами из пластика.