Техники за работа с клапи за разширяване на системата HVAC

Разширителните клапани са сред най-прецизните компоненти в която и да е хладилна система или климатична система с парна компресия. Те служат като последно измервателно устройство, което контролира потока на хладилен агент от високо-страничния кондензатор в ниско-страничния изпарител. Правилно работещ разширителен клапан не само осигурява подходящ охладителен капацитет, но и предпазва компресора от течен намушкване и поддържа ефективността на системата при различни условия на натоварване. Въпреки значението си тези клапани често са неразбрани или несъгласувани по време на монтаж, обслужване и отстраняване на неизправности. Тази статия осигурява цялостно ръководство за техниците, покриващо основните техники за работа с клапаните за разширяване на системата HVAC, от фундаментални познания до усъвършенствани диагностични и настройващи процедури.

Разбиране на разширени клапи: типове и оперативни принципи

Преди да се потопите в техниките за работа, е важно да разберете различните видове разширителни клапани и как функционират. Разширяващото устройство изпълнява две основни задачи: намалява налягането на течния хладилен агент, идващ от кондензатора, и измерва правилното количество хладилен агент в изпарителя, базирано на търсенето на охлаждане. Неправилното селекция или настройка на този компонент води до загуба на енергия, намаляване на продължителността на живота на системата и лош вътрешен комфорт.

Термостатични възвратни клапани (TXVs)

Термостатният разширителен клапан (TXV) е най-често срещаната фиксирана верификация в жилищните и търговските системи. Използва термокълбоби, капилярна тръба и диафрагма, за да модулира потока. Крушката, завързана за всмукващата линия в изхода на изпарителния изпарител, се усеща супер-топлоуд и се отваря или затваря съответно клапата. TXV-та се саморегулират в рамките на своите проектни граници, но все още изискват внимателно регулиране на настройките на супер-топлообмена и правилно поставяне на крушката.

Електронни клапи за разширяване (EXV)

Електронните разширителни клапани (EEV) предлагат по-фин контрол чрез използване на стъпков двигател или модулиран пулс-ширина соленоид, за да се регулира отвор. Те реагират на сигнали от микропроцесор контролер, който чете сензори за супер отопление, изпарител на изхода температура, а понякога компресор за освобождаване от отговорност температура. EEV са често срещани в системи с висока ефективност разделяне, топлинни помпи, и търговски хладилни.

Капилярни тръби и фиксирани прозорци

Докато не се регулира, капилярните тръби и бутален тип отвори все още са преобладаващи в по-малки системи и по-стари единици. Те са чувствителни към заряда на хладилния агент и условията на натоварване вътре/външен товар.

Редовна инспекция и почистване: Фондацията за надеждност

Замърсяването е номер едно враг на ефективността на разширителния клапан. Частици като люспи от меден оксид, остатъци от поток, въглеродни отлагания от компресора изгаряне, и влага или киселина може да блокира малка отвор или повреди седалката на клапана. Редовната проверка на разширителния клапан и неговите околни компоненти трябва да бъде част от всеки превантивен план за поддръжка.

Списък с проверки за визуална проверка

• Проверка за физическа деформация на клапата, всякакви следи от замръзване или лед по входа на клапана или необичайни петна от масло, показващи течове.
• Огледайте термокруубът (за TXVs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
• За EEV се проверява дали конекторите за кабелни колани са чисти и стегнати и дали водачите на двигателя не са ожулени или накъсани с метал.

Процедури за почистване

Ако има съмнение за вътрешни ограничения, но все още не е успял, може да се направи професионално замиване на водопроводната верига. Това трябва да се извършва само с помощта на одобрен от производителя разтворител за зачервяване и налягане на азота. Почистването на външните повърхности на клапана е лесно . Използвайте мека четка и леко обезмасляване. Въпреки това, не се опитват да разглобят запечатан клапан; замяна винаги е предпочитано над поле ремонт. Използването на филтър-стряла в течната линия е най-добрата проактивна защита. Замяна на течната линия филтър-ремарке, когато системата е отворена за обслужване, и да се помисли за инсталиране на вакуум-линия филтър-рея след компресорно изгаряне.

Правилно инсталиране: Прецизни въпроси

Разширяващ клапан, който е неправилно инсталиран, никога няма да достави номинална ефективност, независимо колко добре се регулира след това. Няколко критични стъпки по време на инсталацията могат да направят разликата между система, която работи надеждно в продължение на години и такава, която причинява повтарящи се обаждания.

Ориентация и монтаж

Повечето TXV са проектирани да бъдат инсталирани в хоризонтално или вертикално положение, но не и обърнати. Проверете дали производителят е сложил лист с данни за правилната ориентация спрямо изходната тръба. Клапата трябва да се закрепи или затяга, така че вибрациите да не разхлабват връзките или да не накарат термокрушката да се смени. За EEVs, да се гарантира, че моторният корпус е ориентиран по начин, който кондензира не се върти около електрически клеми.

Влачене и подреждане

Използвайте само чисти, дебурирани медни тръби при свързване на клапана. Вибрационни или изригващи фитинги трябва да бъдат затегнати до въртящия момент, посочен от клапа производител горящ може да се счупи тялото, докато подтискащото причинява течове. Когато .. е необходимо, увийте клапана тяло с топло-мрачно съединение или влажни парцали, за да защити вътрешните компоненти от прекомерна топлина.

Топлинно разположение на крушките (за TXV)

За да се предотврати улавянето на масло, контактните повърхности трябва да са чисти и покрити с топлоизолация, за да се предотврати фалшивото отчитане. Ако крушката е поставена в заден крак или на място с турбулентна въздушна струя, клапанът ще ловува или наводнява. За многоканалните изпарители, крушката трябва да бъде на най-студената верига или според системната схема.

Управление на заряда за Refrigerant правилно

Дори ако разширителният клапан е перфектен, неправилен заряд от керосин ще накара клапана да функционира извън неговия желан обхват. Наднорменото зареждане води до високо налягане на главата, лошо подохлаждане и възможно течно забиване на компресора. Подреждането води до ниско налягане, висока прегряване и намалена мощност. Поведението на разширителния клапан осигурява преки улики за зареждане на проблеми.

Методи за проверка на заряда

• Метод на охлаждане (за TXV):[ Измерване на температурата на течната линия и сравняване с кондензиращата температура на кондензационния изход. Подохлаждането трябва да съответства на препоръката на производителя (обикновено 10 .15°F).
• Супертометър (за стационарни уреди): Измерете температурата на всмукващата линия в близост до сервизния клапан и изтеглете наситената температура на изсмукване на компресора.Целта на супергрейната обикновено е 12 горнина при фиксирани отвори.
• Електронен разширителен вентил: Повечето съвременни контролери показват действителните стойности на супертоплината и целевата. Проверете дали сензорите (обикновено термистор на всмукващата линия) четат правилно.

Винаги използвайте калибрирани, висококачествени колекторни измервателни уреди и електронни термометри. Малка грешка в измерването на температурата може да доведе до презареждане или зареждане с 10% или повече. При зареждане стабилизирайте системата поне 15 минути след всяко допълнително допълнение, за да може TXV да реагира.

Настройка на настройките за супер отопление за върхово представяне

За TXV-тата, супергрейната е обикновено заводска, застроена между 5°F и 12°F, но условията на полето често изискват фино настройка.

Как да регулирате TXV

Насочва се към центъра на тежестта на регулиране, обикновено под месингова капачка на клапата. Обръщането на стъблото по часовниковата стрелка ( увеличава пролетното налягане) повишава супертоплината, причинявайки по-сух захват и забавяйки налягането на газа. Обратно на въртенето намалява[ супертоплината, позволявайки повече течност да влезе в горящата тръба. Никога не коригира повече от един пълен завой в даден момент, без да позволява системата да се стабилизира за пет до десет минути. Често срещана грешка се опитва да набере в супер отоплението до определен брой без да се отчита действителното натоварване в условия с ниско натоварване, супер отоплението ще бъде естествено по-високо, и клапата може да изглежда гладна.

Отстраняване на висока или ниска температура

• High superheat (>20°F):[ Възможни причини включват ограничена течна линия, неуспешна TXV, която няма да се отвори напълно, ниско съдържание на дизел, запушен накрайник на дистрибутора, или термокрушки губещ контакт. Проверете за спад на температурата през филтъра на течната линия.
• Ниска супертоплина (<3–5°F): Може да се посочи презареждане система, заяла отворена TXV, термокруба, която е загубила заряда си (в този случай клапанът остава отворен), или неправилно поставяне на крушка.

За EEVs, супертоплите се контролират от фърмуера или чрез конфигурируема зададена точка на контролера. Промяната на зададената точка твърде далеч от фабричните по подразбиране може да причини нестабилност. Винаги се консултирайте с документацията за дизайна на системата, защото EEV, работещ извън неговите PID параметри на цикъла, ще се колебае, увреждайки компресора с течение на времето.

Пропуски Откриване и ремонт: Защита на системата и околната среда

Разширителните клапани са често пропускателни точки поради техните много механични връзки . . тяло на клапана, монтаж на главата на захранване, фитинги за изригване, и крушки капиляр. Изтеклите на Refrigerant не само намалява ефективността на системата, но също така допринася за глобалното затопляне. Редовните проверки на течове трябва да се извършват при всяко посещение на услугата, и всеки теч, ремонтиран незабавно.

Методи за откриване на цепнатини

• Електронни детектори за изтичане: Най-подходящи за откриване на малки течове. Претърсете върха бавно около всички стави на разширителния клапан, силовия ствол и предния печат на клапата. За най-добри резултати, калибрирайте детектора в чист въздух и използвайте ниска чувствителност, за да избегнете фалшиви аларми от фонов дихателен апарат.
• Балон разтвор (сопа и вода): Ефективни за големи течове, особено при изригване или завъртане на връзки. Нанесете щедро количество и следете за образуване на мехурчета под налягане. Внимавайте да не получите разтвор вътре в клапана или в електрическото терминално отделение на EEV.
• Процедура за налягане на Nitrogen: Когато системата е отворена за ремонт, пресушавайте със сух азот до 150 .200 psi и използвайте цифров микрон или електронен детектор. Никога не използвайте кислород . . Тя може да реагира с масло и да предизвика експлозии.

Поправяне на стратегии

Ако течът е при ядка или уплътнение, опитайте се да затегнете монтажа. Ако теча продължава, замени уплътнението или о-пръстена с подходящ хладилен агент. Изпусканията при главата на захранването на TXV обикновено изискват подмяна на целия комплект електрически глави. За EEVs, течовете при клапата за тяло уплътнения означава, че клапанът трябва да бъде заменен. Не се опитвайте да заварявате или запоявате изпускащ клапан; топлината ще унищожи вътрешните компоненти. Винаги инсталирайте нов филтърен дрейър след всяко ремонт, който отваря системата.

Разширено обработване: Електронни клапи за разширяване, ретрофити и сезонни съображения

Тъй като системите стават по-сложни, управлението на разширителните клапани изисква разбиране стратегии за контрол и сезонна работа. TXV и EEV се държат различно в отоплението срещу охлаждане режим на топлинни помпи, и дооборудване проекти изискват внимателно измерване на вентилите.

Работа с електронни клапи за разширяване

При обслужване на EEV система, най-важната стъпка е да се изолира клапана от контролера. Използвайте процедура за заключване-тагиране, ако изключите захранването, и никога не сондира електрически конектори с мултиметър, освен ако не сте сигурни, че сигналът е съвместим. EEVs могат да бъдат тествани чрез прилагане на номинално напрежение на импулса (обикновено 12 VDC) за да се стъпка мотора отворен и затворен го прави само със специализиран тестер, за да се избегне увреждане на дъската на водача. Ако контролерът докладва код за грешка, проверете непрекъснатостта на окабеляването преди да замените самия клапан.

Обратни съображения

Заемането на капилярна тръба с TXV или EEV може драстично да подобри ефективността и да намали ефективността на компресора. Въпреки това, клапанът трябва да бъде оразмерен правилно: рейтингът на капацитета на TXV се основава на стандартен спад на налягането и специфичен охранител. За пренастройка, консултирайте се с инженерно ръководство или използвайте онлайн средство за измерване на размера от производителя на клапана. Също така се гарантира, че ...

Сезонна поддръжка и поведение на клапата

В сезон на климатизация, разширителният клапан работи най-трудно по време на пиково натоварване. Преди лятото, проверете клапана за правилното функциониране чрез измерване на подохлаждане и супертопли под известен товар. През зимата, за топлинни помпи, разширителният клапан на вътрешната бобина трябва да обърне посоката (обикновено чрез контролен клапан или двуфлов TXV). Проверете дали контролният клапан не е заседнал и че термокълбото е правилно позиционирано и за двата режима. Много повреди се случват през пролетта, когато клапан, запечатан при леко време, внезапно не може да се отвори под високо натоварване.

Свързвайки всичко: Систематичен подход към разширяването на клапата

Ефективното управление на разширителните клапани не е въпрос на догадки, а на следване на дисциплинирана последователност. Започнете с задълбочен анализ на системата . Запис на подпора, температури, и електрически четения. Винаги проверявайте керосин зареждане преди регулиране на клапана. Чисти или замени филтър-срещи на всякакъв вид обслужване повикване. Инсталирайте нови клапани с грижа, обръщайте внимание на въртящия момент, ориентация, и термална настройка на крушка. Използвайте откриване на течове на всеки завършен ремонт. Накрая, документирайте супертоплите и подохлаждащи стойности за бъдеща справка. Чрез овладяване на тези техники, техник може да намали колбекове, подобряване на надеждността на системата, и удължаване на живота на оборудването HVAC.

За по-нататъшно четене вж. техническите ръководства на производителите на големи клапи като Sporlan (Sporlan Technical Literature), Danfoss (Данфос EEV Resources), както и ASHRAE стандарти[ за хладилна обработка. Отличен учебник, обхващащ теорията за разширителния клапан и приложението е Рехладиерация и климатизация от Уитман, Джонсън и Томчик.