كيف يعمل صمام التوسع في المبرد الصناعي؟

يلعب صمام التوسع في المبرد الصناعي دورًا حاسمًا في دورة التبريد ، ويتحكم في تدفق المبرد إلى المبخر وضمان أداء التبريد الفعال. كمورد راسخآلة المبرد الصناعيةومبرد المياه الصناعية، ومبرد في الهواء الطلق، أنا على دراية بالأعمال الداخلية لهذه الأنظمة وأهمية صمام التوسع. في هذه المدونة ، سوف أتعمق في كيفية عمل صمام التوسع في مبرد صناعي.

أساسيات دورة التبريد في مبرد صناعي

قبل أن نناقش صمام التوسع ، من الضروري فهم دورة التبريد الشاملة في مبرد صناعي. تتكون الدورة من أربعة مكونات رئيسية: الضاغط ، المكثف ، صمام التوسع ، والمبخر.

الضاغط مسؤول عن ضغط غاز التبريد ، وزيادة ضغطه ودرجة الحرارة. هذا الغاز المرتفع - ارتفاع درجة الحرارة ثم يتدفق إلى المكثف. في المكثف ، يطلق المبرد الحرارة إلى البيئة المحيطة (إما الهواء أو الماء) ، ويصلح إلى سائل ضغط مرتفع.

ثم يصل المبرد السائل ذو الضغط العالي إلى صمام التمدد. بعد المرور عبر صمام التوسع ، يدخل المبرد المبخر. في المبخر ، يمتص المبرد الحرارة من سائل العملية (مثل الماء في مبرد مائل) ، ويقوم بتبريده. ثم يعود المبرد إلى غاز منخفض الضغط ، وتكرر الدورة.

كيف يعمل صمام التوسع

يعد صمام التوسع مكونًا رئيسيًا ينظم كمية المبرد يتدفق إلى المبخر. إنه يحقق هذا عن طريق تقليل ضغط المبرد السائل ذو الضغط العالي القادم من المكثف.

الحد من الضغط

يدخل المبرد السائل ذو الضغط العالي صمام التمدد. يحتوي الصمام على فتحة صغيرة يجب من خلالها أن يمر المبرد. كما يضغط المبرد من خلال هذا الفتحة الصغيرة ، ينخفض ​​ضغطه بشكل كبير. هذا الانخفاض المفاجئ في الضغط يؤدي إلى خضوع المبرد لتغيير الطور. يتبخر جزء من المبرد السائل ، ويتحول إلى خليط من الطور من السائل والبخار.

هذا الحد من الضغط أمر بالغ الأهمية لأنه يسمح للمبرد بامتصاص الحرارة بفعالية في المبخر. إذا كان المبرد يدخل المبخر بضغط عالي ، فلن يكون قادرًا على امتصاص الحرارة بكفاءة ، وستتعرض سعة تبريد المبرد للخطر الشديد.

تنظيم التدفق

وظيفة أخرى مهمة لصمام التوسع هي تنظيم تدفق المبرد في المبخر. تعتمد كمية المبرد التي تحتاج إلى دخول المبخر على حمولة التبريد للعملية الصناعية. إذا كان حمل التبريد مرتفعًا ، يلزم مزيد من التبريد لامتصاص الحرارة الزائدة. على العكس ، إذا كان حمل التبريد منخفضًا ، فستكون هناك حاجة إلى أقل تبريد.

هناك أنواع مختلفة من صمامات التوسع ، وتستخدم طرقًا مختلفة لتنظيم التدفق.

صمام التمدد الحراري (TXV)

يعد صمام التمدد الحراري أحد أكثر الأنواع شيوعًا في المبردات الصناعية. إنه يحتوي على لمبة استشعار متصلة بمنفذ المبخر. يحتوي لمبة الاستشعار على سائل متطاير يستجيب لدرجة حرارة المبرد يترك المبخر.

مع تغير درجة حرارة المبرد في منفذ المبخر ، يتغير الضغط داخل لمبة الاستشعار أيضًا. ينتقل تغيير الضغط هذا إلى الحجاب الحاجز داخل صمام التمدد. ثم ينقل الحجاب الحاجز إبرة الصمام ، مع ضبط حجم الفتحة التي يتدفق من خلالها المبرد.

على سبيل المثال ، في حالة زيادة حمل التبريد ، ترتفع درجة حرارة المبرد في منفذ المبخر. يزداد الضغط في لمبة الاستشعار ، مما يؤدي إلى تحريك الحجاب الحاجز إبرة الصمام ، وفتح الفتحة أوسع. هذا يسمح لمزيد من التبريد بالتدفق إلى المبخر لتلبية زيادة الطلب على التبريد.

صمام التوسع الإلكتروني (EEV)

أصبحت صمامات التوسع الإلكترونية شائعة بشكل متزايد في المبردات الصناعية الحديثة. يستخدمون أجهزة استشعار إلكترونية ونظام تحكم لتنظيم تدفق المبرد.

يتلقى نظام التحكم مدخلات من أجهزة استشعار مختلفة ، مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة وأجهزة استشعار الضغط ، الموجودة في جميع أنحاء نظام المبرد. بناءً على هذا المدخلات ، يحسب نظام التحكم الكمية المثلى من المبرد الذي يجب أن يدخل المبخر. ثم يرسل إشارة إلى محرك السائر أو صمام الملف اللولبي داخل EEV ، والذي يقوم بضبط فتحة الصمام وفقًا لذلك.

توفر EEVs العديد من المزايا على صمامات التمدد الحراري. يمكنهم الاستجابة بسرعة أكبر للتغييرات في حمل التبريد ، مما يوفر تحكمًا أكثر دقة في تدفق التبريد. ينتج عن هذا أفضل كفاءة في الطاقة وأداء تبريد أكثر استقرارًا.

أهمية تشغيل صمام التوسع المناسب

يعد التشغيل السليم لصمام التوسع ضروريًا للتشغيل الفعال والموثوق للمبرد الصناعي.

كفاءة الطاقة

يضمن صمام التوسع الذي يعمل بدقة أن الكمية المناسبة من المبرد تتدفق إلى المبخر في جميع الأوقات. إذا سمح صمام التوسع بالكثير من التبريد لدخول المبخر ، فسيتعين على الضاغط العمل بجدية أكبر لضغط المبرد الزائد ، واستهلاك المزيد من الطاقة. من ناحية أخرى ، إذا دخل المبرد القليل جدًا إلى المبخر ، فلن يتمكن المبرد من تحقيق سعة التبريد المطلوبة ، وقد لا يتم تبريد سائل العملية بفعالية.

أداء المبخر

يؤثر صمام التوسع أيضًا على أداء المبخر. يضمن صمام التوسع المنظم جيدًا أن المبخر يعمل على مستواه الأمثل. يجب أن يكون خليط الطور المبردان الذي يدخل المبخر في النسبة المناسبة لزيادة نقل الحرارة إلى الحد الأقصى. إذا كان صمام التوسع لا يعمل بشكل صحيح ، فقد يؤدي ذلك إلى مشكلات مثل سائل السائل في الضاغط (عندما يدخل المبرد السائل الضاغط بدلاً من الغاز) ، مما قد يسبب أضرارًا للضاغط.

استقرار النظام

يساعد صمام التوسع يعمل بشكل صحيح في الحفاظ على استقرار نظام المبرد بأكمله. يمكن أن يتكيف مع التغييرات في حمل التبريد ، ودرجة الحرارة المحيطة ، وظروف التشغيل الأخرى ، مما يضمن أن المبرد يعمل بسلاسة ومتسقة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها قضايا صمام التوسع

كمورد مبرد صناعي ، غالبًا ما أواجه العملاء الذين يعانون من مشاكل متعلقة صمام التوسع. بعض المشكلات الشائعة تشمل:

انسداد

يمكن أن تصبح الفتحة الصغيرة في صمام التمدد مسدودة مع الحطام ، مثل الأوساخ أو الجزيئات المعدنية أو ملوثات التبريد. يقيد صمام التوسع المسدود تدفق المبرد ، مما يقلل من سعة تبريد المبرد. في بعض الحالات ، يمكن أن يتسبب أيضًا في ارتفاع درجة حرارة الضاغط. يمكن أن تساعد الصيانة المنتظمة ، بما في ذلك ترشيح التبريد وتنظيف النظام ، على منع الانسداد.

التحجيم غير الصحيح

إذا لم يكن صمام التوسع بحجمه بشكل صحيح لنظام التبريد ، فلن يكون قادرًا على تنظيم تدفق التبريد بشكل صحيح. قد لا يسمح الصمام غير ذو حجم ما يكفي من التبريد بدخول المبخر ، في حين أن الصمام المتضخم قد يؤدي إلى تدفق التبريد غير المستقر. من الأهمية بمكان تحديد صمام التوسع الصحيح استنادًا إلى سعة المبرد ونوع التبريد وظروف التشغيل.

مكونات عطل

في حالة صمامات التمدد الحراري ، يمكن لمبة الاستشعار أو الحجاب الحاجز عطل. قد لا يكتشف لمبة الاستشعار التالفة بدقة درجة حرارة التبريد في منفذ المبخر ، مما يؤدي إلى تشغيل صمام غير صحيح. وبالمثل ، قد لا يكون الحجاب الحاجز المعيب قادرًا على تحريك إبرة الصمام بشكل صحيح. يمكن أن تواجه صمامات التوسع الإلكترونية أيضًا مشكلات مع أجهزة الاستشعار أو أنظمة التحكم.

خاتمة

صمام التوسع هو مكون حيوي في مبرد صناعي. يتحكم في ضغط وتدفق المبرد ، مما يضمن نقل الحرارة الفعال في المبخر والأداء الكلي لنظام المبرد. كمورد لآلة المبرد الصناعيةومبرد المياه الصناعية، ومبرد في الهواء الطلق، أنا أفهم أهمية صمام التوسع البئر.

إذا كنت في السوق للحصول على مبرد صناعي أو تحتاج إلى مساعدة في نظام المبرد الحالي الخاص بك ، خاصة فيما يتعلق بصمام التوسع ، أشجعك على الوصول إلى الاستشارة. يمكن لفريق الخبراء لدينا تزويدك بالحلول الصحيحة لتلبية احتياجات التبريد الخاصة بك وضمان التشغيل الموثوق به لمبررك.

مراجع

• كتيب Ashrae - التبريد. الجمعية الأمريكية للتدفئة ، التبريد والهواء - مهندسو التكييف.
• "تبريد وتكييف الهواء" بقلم وليام سي ويتمان ، وليام م. جونسون ، وجون تومسيك.