En el sistema de refrigeración, el dispositivo de estrangulamiento es uno de los cuatro componentes básicos indispensables del ciclo de refrigeración de compresión y reproduce una tarea vital. Su función principal es acelerar y despresurizar el refrigerante líquido de alta presión que sale del condensador para que se convierta en un líquido de baja presión bajo la presión de evaporación. Al mismo tiempo, ajusta la cantidad de líquido refrigerante que ingresa al evaporador de acuerdo con los cambios en la carga del sistema. Este proceso es fundamental para garantizar el funcionamiento eficiente de su sistema de refrigeración. A continuación, presentaremos varios dispositivos de estrangulamiento comunes y sus principios y características de trabajo en detalle.
1. Principio de estrangulamiento
El principio de funcionamiento del dispositivo de estrangulamiento se basa en el efecto de estrangulamiento en la mecánica de fluidos. Cuando el fluido refrigerante pasa a través de un pequeño orificio, su presión estática se convierte en presión dinámica y el caudal aumenta considerablemente, formando un flujo turbulento. Con la perturbación violenta del fluido, la resistencia a la fricción aumenta, lo que hace que la presión estática disminuya significativamente, logrando así el propósito de la reducción de la presión. Además, la pérdida de presión durante el proceso de estrangulamiento está estrechamente relacionada con el caudal de fluido. Al ajustar el tamaño o la abertura de los pequeños agujeros, el caudal del refrigerante se puede controlar de manera efectiva.
2. Dispositivos comunes de aceleración
1. Tubo capilar
El tubo capilar es un dispositivo de estrangulamiento extremadamente simple, generalmente compuesto por un tubo de cobre delgado con un diámetro interno de {{0}}. 4 ~ 2.0 mm. Tiene una estructura simple, bajo costo y fácil mantenimiento, y se usa ampliamente en pequeños dispositivos de refrigeración, como aires acondicionados y refrigeradores domésticos. Los tubos capilares determinan el efecto de estrangulamiento a través de su diámetro interno fijo y longitud. Una vez del tamaño, no se pueden ajustar para los cambios de carga, por lo que los tubos capilares pueden no ser la mejor opción para sistemas con grandes cambios de carga.
2. Tubo corto del acelerador
La tubería corta de estrangulamiento consiste en una sección de tubería con un diámetro más pequeño y dos conectores. Su principio de trabajo es similar al de un tubo capilar, pero el diámetro de la tubería es relativamente mayor y la longitud es más corta. Este diseño permite que el carrete de estrangulamiento tenga mejores capacidades de regulación de flujo al tiempo que proporciona suficiente caída de presión. El tubo corto de estrangulamiento tiene una estructura simple, es fácil de fabricar y es barato. Es adecuado para pequeños sistemas de refrigeración, como aires acondicionados de automóviles.
3. Válvula de expansión térmica
La válvula de expansión térmica es un dispositivo de ajuste automático que detecta el cambio en el sobrecalentamiento en la salida del evaporador a través de un paquete de detección de temperatura y ajusta automáticamente la apertura de la válvula para lograr un control preciso del flujo de refrigerante. Cuando aumenta el sobrecalentamiento en la salida del evaporador, aumenta la temperatura del fluido de trabajo en la bolsa de detección de temperatura, y la presión por encima del diafragma aumenta, empujando el vástago de la válvula para moverse hacia abajo, lo que hace que la apertura de la válvula aumente y aumente la velocidad de flujo para aumentar ; Por el contrario, la válvula abre el grado disminuye y la velocidad de flujo disminuye.
Características de la válvula de expansión térmica:
Ajuste automático: la válvula de expansión térmica puede ajustar automáticamente el flujo de refrigerante de acuerdo con los cambios en la carga del sistema para mantener el sobrecalentamiento en la salida del evaporador estable.
Fuerte adaptabilidad: adecuada para una variedad de refrigerantes y diferentes configuraciones del sistema, especialmente en situaciones donde los cambios de carga son grandes.
Clasificación:
Tipo de equilibrio interno: la bombilla de detección de temperatura recoge la presión de evaporación en la entrada del evaporador, que es adecuada para sistemas con una pequeña pérdida de presión de flujo en el evaporador.
Tipo de equilibrio externo: la bombilla de detección de temperatura recoge la presión de evaporación en la salida del evaporador, y es adecuado para sistemas con grandes pérdidas de presión de flujo en el evaporador para mejorar la precisión del ajuste.
4. Válvula de expansión electrónica
La válvula de expansión electrónica utiliza un motor paso a paso para conducir la aguja de la válvula para girar para controlar la abertura de la válvula, regulando así el flujo de refrigerante. En comparación con las válvulas de expansión térmica, las válvulas de expansión electrónica tienen una mayor velocidad de respuesta y un rango de ajuste más amplio, y pueden ajustarse dinámicamente de acuerdo con varios parámetros del sistema. Son especialmente adecuados para sistemas de control inteligentes, como los aires acondicionadores de inversores. El control de alta precisión de la válvula de expansión electrónica ayuda a mejorar la relación de eficiencia energética y el efecto de refrigeración del sistema. Es adecuado para una variedad de refrigerantes y diferentes tipos de sistemas de refrigeración, especialmente para ocasiones con alta eficiencia energética y requisitos de estabilidad.
Características de la válvula de expansión electrónica:
Control de alta precisión A través de controladores y sensores electrónicos, la válvula de expansión electrónica puede lograr un control preciso del flujo de refrigerante, asegurando que el sistema pueda mantener un rendimiento óptimo en diversas condiciones de trabajo.
Respuesta rápida: la velocidad de respuesta de la válvula de expansión electrónica es mucho más alta que la de la válvula de expansión térmica. Puede completar el ajuste del flujo en poco tiempo y es adecuado para las condiciones de carga que cambian rápidamente.
Combinando la tecnología de conversión de frecuencia y los sistemas de control inteligentes, las válvulas de expansión electrónica pueden implementar estrategias de control más complejas, como el control del sobrecalentamiento, el control de la temperatura y el control de presión.
5. Placa de orificio del acelerador
La placa del orificio de estrangulamiento es un dispositivo de estrangulamiento con una estructura simple, principalmente compuesta de una placa de metal circular y una pluralidad de pequeños agujeros distribuidos uniformemente. Su principio de funcionamiento es aumentar rápidamente la velocidad de flujo del refrigerante líquido de alta presión a través de pequeños agujeros y reducir rápidamente la presión, logiendo así la reducción de la presión y la presión. La placa del orificio de estrangulamiento tiene las ventajas de fabricación fácil, bajo costo y una fuerte capacidad de control de flujo. Es adecuado para sistemas de refrigeración a gran escala, como enfriadores centrífugos, y puede manejar grandes cantidades de flujo de refrigerante.
Sin embargo, la placa del orificio del acelerador es un orificio del acelerador de sección fija y no puede ajustar automáticamente la velocidad de flujo de acuerdo con los cambios de carga. Por lo tanto, en sistemas con grandes cambios de carga, generalmente debe usarse junto con una válvula de expansión térmica o una válvula de expansión electrónica. Además, los pequeños agujeros de la placa de orificio se bloquean fácilmente por impurezas y requieren limpieza y mantenimiento regulares. Al diseñar cuidadosamente el tamaño y el diseño de los pequeños agujeros, se puede lograr un control efectivo del flujo de refrigerante y se puede mejorar la estabilidad y confiabilidad del sistema.
6. Válvula flotante
La válvula flotante se usa principalmente en evaporadores con una superficie líquida libre. El flotador se mueve hacia arriba y hacia abajo con cambios en el nivel de líquido, lo que lleva la válvula a abrir o cerrar para regular el flujo de refrigerante. Al mismo tiempo, la válvula flotante también tiene la función de controlar el nivel de líquido para garantizar que una cierta cantidad de líquido siempre se mantenga en el evaporador. Aunque la válvula flotante tiene una estructura simple, cuando el nivel de líquido fluctúa en gran medida, el impacto del flotador en el núcleo de la válvula puede causar daño, por lo que ha sido reemplazado gradualmente por otros tipos de dispositivos de estrangulamiento en los sistemas modernos.
7. Válvula de regulación manual
La válvula de regulación manual es uno de los dispositivos de estrangulamiento más tradicionales y se basa completamente en la operación manual para ajustar la abertura de la válvula. Aunque su precisión de control es baja, en algunas aplicaciones industriales, como enfriadores con refrigerantes freón, las válvulas reguladoras manuales a menudo se instalan en la tubería de derivación como una válvula de respaldo para usar durante el mantenimiento del dispositivo de estrangulamiento automático.
PD: Al seleccionar un dispositivo de estrangulamiento adecuado, se debe considerar su compatibilidad con todo el sistema de refrigeración. Por ejemplo, para unidades de refrigeración pequeñas y medianas, para sistemas con grandes cambios de carga, se recomienda utilizar válvulas de expansión térmica o válvulas de expansión electrónica. Pueden ajustar automáticamente la tasa de flujo del refrigerante de acuerdo con los cambios en la carga del sistema para mantener el funcionamiento estable del sistema. Para pequeños sistemas de carga fija, como aires acondicionados y refrigeradores domésticos, los tubos capilares son más adecuados debido a su estructura simple y bajo costo.
Además, existen diferencias en el mantenimiento y la confiabilidad entre los diferentes tipos de dispositivos de aceleración. Los tubos capilares y los tubos cortos de estrangulamiento tienen una baja tasa de falla debido a su estructura simple, pero una vez que están obstruidos o dañados, el reemplazo es más problemático. Aunque las válvulas de expansión térmica y las válvulas de expansión electrónica tienen estructuras complejas, su vida útil se puede extender mediante mantenimiento e inspección regular. Las válvulas flotantes y las válvulas de control manuales requieren más mantenimiento diario, mientras que la placa del orificio del acelerador es un orificio del acelerador de sección fija y no puede ajustar automáticamente la velocidad de flujo de acuerdo con los cambios de carga. Por lo tanto, en sistemas con grandes cambios de carga, generalmente debe combinarse con potencia térmica. Válvula de expansión o válvula de expansión electrónica para garantizar un funcionamiento adecuado.
