Isıl genleşme vanası, kılcal boru ve elektronik genleşme vanası; üç önemli kısma cihazı.
Kısma mekanizması, soğutma cihazının önemli bileşenlerinden biridir. İşlevi, kondenser veya sıvı alıcısında yoğuşma basıncı altındaki doymuş sıvıyı (veya aşırı soğutulmuş sıvıyı) kısma işleminden sonra buharlaşma basıncına ve buharlaşma sıcaklığına düşürmektir. Yük değişimine göre, evaporatöre giren soğutucu akışkanın akışı ayarlanır. Yaygın olarak kullanılan kısma cihazları arasında kılcal borular, termal genleşme vanaları ve şamandıra vanaları bulunur.
Kısma mekanizması tarafından evaporatöre verilen sıvı miktarı, evaporatörün yüküne kıyasla çok fazla olursa, soğutucu akışkanın bir kısmı gaz halindeki soğutucu akışkanla birlikte kompresöre girerek ıslak sıkıştırma veya sıvı çekiçleme kazalarına neden olur.
Aksine, eğer sıvı besleme miktarı evaporatörün ısı yüküne kıyasla çok azsa, evaporatörün ısı değişim alanının bir kısmı tam olarak işlev göremez ve hatta buharlaşma basıncı düşer; sistemin soğutma kapasitesi azalır, soğutma katsayısı düşer ve kompresörün çıkış sıcaklığı yükselir, bu da kompresörün normal yağlanmasını etkiler.
Soğutucu akışkan küçük bir delikten geçerken, statik basıncın bir kısmı dinamik basınca dönüşür ve akış hızı aniden artarak türbülanslı bir akış haline gelir; akışkanın hareketi bozulur, sürtünme direnci artar ve statik basınç azalır, böylece akışkan basıncı düşürme ve akışı düzenleme amacına ulaşır.
Kısma işlemi, kompresyonlu soğutma çevrimi için vazgeçilmez olan dört ana işlemden biridir.
Kısma mekanizmasının iki işlevi vardır:
Bunlardan biri, kondenserden çıkan yüksek basınçlı sıvı soğutucu akışkanın akışını kısmak ve buharlaşma basıncına kadar basıncını düşürmektir.
İkincisi, sistem yükündeki değişikliklere göre evaporatöre giren soğutucu akışkan miktarını ayarlamaktır.
1. Isıl genleşme valfi
Termal genleşme valfi, Freon soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Sıcaklık algılama mekanizması sayesinde, evaporatör çıkışındaki soğutucu akışkanın sıcaklık değişimine göre otomatik olarak değişerek soğutucu akışkanın sıvı besleme miktarını ayarlama amacına hizmet eder.
Çoğu termal genleşme vanasının aşırı ısınma değeri fabrikadan çıkmadan önce 5 ila 6°C olarak ayarlanmıştır. Vananın yapısı, aşırı ısınma değeri 2°C daha arttırıldığında vananın tamamen açık konumda olmasını sağlar. Aşırı ısınma değeri yaklaşık 2°C olduğunda, genleşme vanası kapanır. Aşırı ısınmayı kontrol eden ayar yayı, 3～6℃ aralığında ayarlanabilir.
Genel olarak, termal genleşme valfi tarafından ayarlanan aşırı ısınma derecesi ne kadar yüksek olursa, evaporatörün ısı emme kapasitesi o kadar düşük olur; çünkü aşırı ısınma derecesinin artması, evaporatörün kuyruk kısmındaki ısı transfer yüzeyinin önemli bir bölümünü kaplar, böylece doymuş buhar burada aşırı ısıtılabilir. Bu durum, evaporatörün ısı transfer alanının bir kısmını işgal eder, bu nedenle soğutucu akışkanın buharlaşma ve ısı emme alanı nispeten azalır, yani evaporatör yüzeyi tam olarak kullanılmaz.
Ancak, aşırı ısınma derecesi çok düşükse, soğutucu akışkan sıvısı kompresöre girebilir ve bu da sıvı çekiçleme olarak bilinen istenmeyen bir olaya yol açabilir. Bu nedenle, yeterli miktarda soğutucu akışkanın evaporatöre girmesini sağlarken, sıvı soğutucu akışkanın kompresöre girmesini önleyecek şekilde aşırı ısınma ayarı uygun olmalıdır.
Isıl genleşme vanası esas olarak bir vana gövdesi, bir sıcaklık algılama paketi ve bir kılcal borudan oluşur. Farklı diyafram dengeleme yöntemlerine göre iki tip ısıl genleşme vanası vardır: iç denge tipi ve dış denge tipi.
İçten dengeli termal genleşme valfi
İçten dengeli termal genleşme vanası, vana gövdesi, itme çubuğu, vana yuvası, vana iğnesi, yay, ayar çubuğu, sıcaklık algılama ampulü, bağlantı borusu, algılama diyaframı ve diğer bileşenlerden oluşur.
Harici dengeli termal genleşme valfi
Dıştan dengelemeli tip termal genleşme vanası ile içten dengelemeli tip arasındaki yapı ve montaj farkı, dıştan dengelemeli vana diyaframının altındaki boşluğun vana çıkışına bağlı olmaması, bunun yerine evaporatör çıkışına küçük çaplı bir denge borusunun bağlanmasıdır. Bu şekilde, diyaframın alt tarafına etki eden soğutucu akışkan basıncı, kısma işleminden sonra evaporatör girişindeki Po değil, evaporatör çıkışındaki Pc basıncıdır. Diyaframın kuvveti dengelendiğinde, Pg=Pc+Pw olur. Vananın açılma derecesi, evaporatör bobinindeki akış direncinden etkilenmez, böylece içten dengelemeli tipin dezavantajları giderilir. Dıştan dengelemeli tip, çoğunlukla evaporatör bobini direncinin yüksek olduğu durumlarda kullanılır.
Genellikle, genleşme vanası kapalıyken elde edilen buhar aşırı ısınma derecesine kapalı aşırı ısınma derecesi denir ve kapalı aşırı ısınma derecesi, vana deliği açılmaya başladığında elde edilen açık aşırı ısınma derecesine eşittir. Kapalı aşırı ısınma, ayar kolu ile ayarlanabilen yayın ön yükü ile ilgilidir.
Yay en gevşek konuma ayarlandığında oluşan aşırı ısınmaya minimum kapalı aşırı ısınma; tam tersine, yay en sıkı konuma ayarlandığında oluşan aşırı ısınmaya maksimum kapalı aşırı ısınma denir. Genellikle, genleşme vanasının minimum kapalı aşırı ısınma derecesi 2℃'den fazla, maksimum kapalı aşırı ısınma derecesi ise 8℃'den az olamaz.
İçten dengeli termal genleşme vanasında, buharlaşma basıncı diyaframın altında etki eder. Evaporatörün direnci nispeten büyükse, soğutucu akışkan bazı evaporatörlerden akarken büyük bir akış direnci kaybı meydana gelir ve bu da termal genleşme vanasını ciddi şekilde etkiler. Evaporatörün çalışma performansı artar, bu da evaporatör çıkışında aşırı ısınma derecesinin artmasına ve evaporatörün ısı transfer alanının mantıksız bir şekilde kullanılmasına yol açar.
Dıştan dengelenmiş termal genleşme vanalarında, diyaframın altında etki eden basınç, buharlaşma basıncı değil, evaporatörün çıkış basıncıdır ve bu durum iyileştirilmiştir.
2. Kılcal damar
Kılcal boru, en basit kısma cihazıdır. Kılcal boru, belirli bir uzunluğa sahip çok ince bir bakır borudur ve iç çapı genellikle 0,5 ila 2 mm arasındadır.
Kısma cihazı olarak kılcal borunun özellikleri
(1) Kılcal boru, üretimi kolay ve ucuz olan kırmızı bakır bir tüpten çekilir;
(2) Hareketli parça bulunmamaktadır ve arıza ve sızıntıya neden olmak kolay değildir;
(3) Kendi kendini telafi etme özelliklerine sahiptir,
(4) Soğutma kompresörü çalışmayı durdurduktan sonra, soğutma sistemindeki yüksek basınç tarafındaki basınç ile düşük basınç tarafındaki basınç hızla dengelenebilir. Tekrar çalışmaya başladığında, soğutma kompresörünün motoru çalışmaya başlar.
3. Elektronik genleşme valfi
Elektronik genleşme vanası, akıllı kontrollü inverter klimalarda kullanılan hız ayarlı bir tiptir. Elektronik genleşme vanasının avantajları şunlardır: geniş akış ayar aralığı; yüksek kontrol hassasiyeti; akıllı kontrole uygunluk; yüksek verimli soğutucu akışındaki hızlı değişikliklere uygunluk.
Elektronik Genleşme Vanalarının Avantajları
Geniş akış ayarlama aralığı;
Yüksek kontrol hassasiyeti;
Akıllı kontrol için uygundur;
Soğutucu akışındaki hızlı değişikliklere yüksek verimlilikle uygulanabilir.
Elektronik genleşme vanasının açıklığı, kompresörün hızına göre ayarlanabilir; böylece kompresör tarafından sağlanan soğutucu akışkan miktarı, vana tarafından sağlanan sıvı miktarıyla eşleşir, bu sayede evaporatörün kapasitesi en üst düzeye çıkarılabilir ve klima ve soğutma sisteminin optimum kontrolü sağlanabilir.
Elektronik genleşme valfinin kullanımı, inverter kompresörün enerji verimliliğini artırabilir, hızlı sıcaklık ayarlaması sağlayabilir ve sistemin mevsimsel enerji verimliliği oranını iyileştirebilir. Yüksek güçlü inverter klimalarda, elektronik genleşme valfleri kısma bileşeni olarak mutlaka kullanılmalıdır.
Elektronik genleşme vanasının yapısı üç kısımdan oluşur: algılama, kontrol ve yürütme. Tahrik yöntemine göre elektromanyetik tip ve elektrikli tip olarak ikiye ayrılabilir. Elektrikli tip ise doğrudan etkili tip ve yavaşlatmalı tip olarak alt bölümlere ayrılır. Valf iğneli kademeli motor doğrudan etkili tiptir, valf iğneli kademeli motor ise dişli redüktörü aracılığıyla yavaşlatmalı tiptir.
Yayın tarihi: 25 Kasım 2022
