Загрузка...Терморегулирующий вентиль: устройство и принцип работы
Терморегулирующий вентиль: устройство и принцип работы
Работоспособность оборудования с компрессорно-конденсаторными блоками зависит от грамотности проектирования фреонных магистралей, подбора регулировочной и запорной арматуры, а также монтажа в холодильных установках терморегулирующего вентиля. ТРВ является обязательной деталью фреонной магистрали холодильных агрегатов. Он предназначен для регулировки подачи хладагента на вход испарителя в зависимости от степени нагрева (интенсивности кипения) фреона в испарителе. Регулировка осуществляется с целью защиты компрессора от попадания жидкообразного хладона. Интернет-магазин «ЗИКУЛ» предлагает в ассортименте терморегулирующие вентили с внешним уравнением.
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:
- мембрана или диафрагма, управляющая движением запорного штока;
- капиллярная трубка с термобаллоном, передающая устройству изменения температуры паров на выходе из испарителя,
- регулирующая пружина для настройки уровня установки,
- входной и выходной штуцера.
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:
- давление среды из термобаллона,
- уравнивающее давление испарителя,
- воздействие пружинного механизма.
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.
Принцип работы терморегулирующего вентиля
Терморегулирующий вентиль производит регуляцию подачи хладагента, поддерживая на выходе испарителя почти постоянный перегрев.
ТРВ является отличным решением для регулировки подачи холодильного агента в испаритель прямого расширения. Терморегулирующий вентиль производит регуляцию подачи хладагента, поддерживая на выходе испарителя почти постоянный перегрев. Когда на выходе перегрев увеличивается в виду повышения тепловой нагрузки, ТРВ увеличивает подачу холодильного агента в момент, когда значение перегрева станет ниже уставки из-за уменьшения на испаритель тепловой нагрузки. В итоге такой способ регулирования дает возможность поддержки заполнения испарителя на таком уровне, который ограничивается натиском уставки.
Терморегулирующий вентиль при заправке системы хладагентом обеспечивает дополнительное преимущество. Точность заправки в случае использования ТРВ не настолько критична, как в случаях использования иных типов расширительных устройств.
Чтобы уяснить принцип работы ТРВ, необходимо ознакомиться с его основными элементами.
С помощью капиллярной трубки к ТРВ крепится термобаллон, а термо трубка предназначена для передачи давления в термобаллоне на верхнюю половину диафрагмы клапана. Капиллярная трубка с термобаллоном и диафрагма вместе составляют термоэлемент.
Схема конструкции вентиля с термостатической головкой
Специфики монтажа
Установку терморегулирующих вентилей для обогрева и кондиционирования следует рассматривать отдельно, потому как потребности и советы в данных случаях выделяются.
Установка в систему кондиционирования
Весь вид включения терморегулирующего устройства в схему трубопровода для холодильных установок показан на рисунке.
Стандартная установочная схема ТРВ в систему охлаждения
При установке нужно віполнять такие правила:
- Вентиль ставится на магистраль очень близко от атомайзера. Часть корпуса с диафрагмой должна находиться вертикально.
- Установочное место термобаллона – очень близко к выходу атомайзера. Но ставить его необходимо исключительно на горизонтальном участке трубопровода. Расположение баллона на вертикальной трубе приводит к сбоям в работе внешнего водяного термостата, особенно во время запуска кондиционера.
- Термобаллон должен плотно примыкать к выходному трубопроводу атомайзера. Расположение – только сверху трубы, ставить термобаллон под трубой или с боковой стороны непозволительно.
- Закрепление на трубе обязано вестись специализированным хомутом, входящим в набор терморегулируемого вентиля. Иные варианты не предоставляют хорошего контакта, что в конце концов приводит к искажению давления, передаваемого на термоэлемент вентиля.
- Для устройств с внешним уравниванием давления в первую очередь подключение уравнивающего отрезка трубы к выходу атомайзера. Отвод должен выполняться с верхней части выходной трубы на расстоянии не меньше 100 мм от термобаллона и на аналогичном расстоянии от петли маслоподъема.
Если отсутствует возможность установить термобаллон на горизонтальном участке трубопровода, то разрешается его крепление на вертикальной трубе. Но направление хладагента должно быть сверху вниз, а баллон закреплен капиллярной трубкой вверх.
Установка терморегулирующего вентиля в отопительных магистралях
Важным элементом централизованной системы считается тепловой отопительный прибор или дизайн радиатор. Особенно удобно настраивать величину потока горячей жидкости в любом устройстве отдельно.
Схема подсоединения терморегулирующих вентилей в системе обогрева
Для хорошей регулировки теплопотока на каждый отопительный прибор ставятся два устройства – при входе и выходе. В однотрубных системах, где движение среды работы по элементам методичное, требуется установка циркулярных насосов. Это обводные трубки, обеспечивающие функционирование магистрали в случае перекрытия или засорения одного из отопительных приборов.
Вентиль ТРВ 2
Терморегулирующий вентиль трв tn 2 r 134 – достаточно точный агрегат, с помощью которого регулируется подача хладагентов, в зависимости от интенсивности их кипения в испарителях. Регулировка потока осуществляется наличием конкретных температурных показателей и давления хладагента парообразного типа при выходе с испарителя.
Терморегулирующие клапаны моделей трв 2 типа tes 2 с внешним выравниванием обычно изготавливаются из латуни и рассчитаны на функционирование в системах с оптимальным давлением 34 бар. Они легко выдерживают внешнее воздействие и отличаются длительным сроком службы.
Вентиль для терморегуляции в отопительных системах и в системах кондиционирования создает баланс температуры в помещении. Охлаждение и нагревание воздуха — это всегда теплообмен между внешней средой и теплоносителем или охлаждающим агентом. Чтобы обмен был сбалансированным, вентиль автоматически регулирует поток нагретого или холодного воздуха.
Как работает ТРВ для отопления
Воздух в любом помещении может нагреваться не только за счет отопительной системы, но и от других источников тепла, не связанных с отоплением, например, от солнечных лучей из оконных проемов.
Устройство позволяет контролировать уровень нагревания воздуха, сохраняя комфортную температуру, и даже способен отсоединять отдельные батареи от тепловой магистрали.
Обратите внимание! Установка вентиля для терморегуляции автоматически создает сбалансированный температурный режим, позволяя экономить примерно в четыре раза затраты на отопление, за счет реагирования на изменение температуры окружающей среды, автоматически сокращая подачу тепла при ее повышении.
Функция ТРВ в кондиционерах
Чтобы разобраться, как работает устройство, необходимо определиться в понятии «система кондиционирования».
Как и всякая система, она состоит из взаимосвязанных элементов, которые обеспечивают процесс охлаждения температуры воздуха в помещении:
- Компрессор, который обеспечивает циркуляцию охлаждающего элемента. Из испарителя хладагент всасывает пары охлажденного воздуха под низким давлением и повышает их температуру, сжимая и повышая давление.
- Конденсатор, где эти пары преобразуются в жидкость за счет отвода тепла в воду или атмосферу.
- Устройство расширительное. Жидкость под высоким давлением переходит в двухфазное состояние (жидкость с низким давлением и пар) при попадании в расширитель.
- Испаритель, элемент системы, где смесь снова превращается в пар.
- Соединительный трубопровод, через который происходит охлаждение и парообразование в результате отвода тепла.
В бытовых условиях часто роль регулятора выполняет расширительная капиллярная трубка (дроссель), работающая за счет гидравлического сопротивления. Этот расширитель не требует настройки и вполне справляется с охлаждением хладагента в системах небольшой мощности: бытовых холодильниках, кондиционерах, морозильных камерах и прилавках. В дросселях уровень фреона (охлаждающего газа) остается неизменным, независимо от того, какова производительность системы, поскольку трубка не может пропустить больше хладона, не позволяет ее внутренний диаметр, поэтому их использования ограничивается приборами, где уровень мощности рассчитан специально и никак не меняется при изменении внешних условий.
Для контроля в момент появления меняющихся условий отвечает терморегулирующий вентиль (ТРВ), который регулирует количество хладагента.
Устройство и действие ТРВ
Через капиллярную трубку из термобаллона передается давление на диафрагму, которая в свою очередь запускает в действие запорный элемент, т.е закрывает или открывает клапан, пропуская хладагент в расширитель.
Пружина для регулирования уровня перегрева находится под запирающим элементом. Сила давления этой пружины изменяется за счет клапанов с внешним типом регулирования.
Давление в термобаллоне воздействует на диафрагму, вынуждая клапан открыться, а давление на пружину и уравнивающее давление, действуют в обратном направлении, заставляя клапан закрыться.
Если работа клапана проходит в нормальном режиме, действует следующая формула:
P1 = P2 + P3
- где P1 — давление в термобаллоне,
- P2 — уравнивающее давление в испарителе,
- P3 — давление на пружинный механизм.
В идеале, температура в термобаллоне должна находится в прямом соответствии с температурой хладагента: при увеличении перегрева на выходе (т.е когда возрастает разница между температурой кипения и температурой хладагента), количество охладителя увеличивается, если перегрев снижается, его объем уменьшается. Таким образом, прибор регулирует объем хладагента в испарителе.
Обратите внимание! Вентиль не требует особой точности заправки хладагентом в отличие от других расширителей, поскольку его основная функция дозировать количество его объема.
Типы уравнивателя
Изменение давления зависит от того, как происходит работа выравнивающего устройства. Существует два типа уравнителя:
- При ТРВ с внутренним типом устройства выравнивания давление происходит под диафрагму через зазоры или специальный проток на входе в испаритель. Используется в приборах с одним заходом, при допустимых перепадах давления, соответствующих изменению температуры на 20 F.
- Наружное выравнивание достигается благодаря тому, что подача давления происходит через трубку под диафрагму, полость под которой закрывается клапаном с уплотнителем. Может применяться в любых хладообразующих системах.
Это важно! Выход для наружного уравнивания ТРВ должен быть соединен с выходом из испарителя, заглушать его недопустимо.
