풀다운을 거부하는 냉장실에 들어가면 압축기가 가장 먼저 의심되는 경우가 많습니다. 그러나 많은 실제 서비스 사례에서 원인은 증발기 입구에 있는 훨씬 작은 구성 요소인 열팽창 밸브입니다. 이 계량 장치는 증발기로 유입되는 액체 냉매의 정확한 양을 제어합니다. 오작동이 발생하면 냉각 불량부터 급속한 짧은 사이클링까지 시스템 전체가 혼란스러운 증상을 나타냅니다.
열팽창 밸브란 무엇입니까?
열팽창 밸브(TXV 또는 TEV)는 냉동 및 공조 시스템에 사용되는 조절 장치입니다. 응축기와 증발기 사이에 위치합니다. 밸브는 응축기의 고압 액체 냉매를 증발기에 필요한 더 낮은 압력으로 감소시킵니다. 동시에 증발기가 기존 열 부하에 맞는 적절한 양의 액체를 받을 수 있도록 냉매 흐름을 측정합니다.
온도 조절 장치라는 이름은 증발기 출구의 온도를 감지하고 개방도를 조정하는 밸브의 능력에서 유래되었습니다. 냉매가 너무 많이 공급되면 냉매가 압축기로 역류할 수 있습니다. 공급량이 너무 적으면 증발기가 고갈되어 시스템 용량이 감소합니다. 이것이 바로 TXV가 냉동 사이클 로우사이드의 두뇌로 묘사되는 이유입니다.
열팽창 밸브는 어떻게 작동합니까?
기계식 TXV의 작동 원리는 세 가지 힘의 균형입니다. 감지 전구는 증발기 출구의 흡입 라인에 고정되어 있습니다. 벌브에는 흡입 가스의 온도에 따라 압력이 변하는 냉매가 충전되어 있습니다. 이 압력은 모세관을 통해 밸브 본체 내부의 다이어프램 상단으로 전달됩니다. 다이어프램의 바닥면에서 증발기 압력이 느껴지며 스프링이 밸브 니들을 닫는 방향으로 밀어냅니다. 밸브는 이 세 가지 힘이 균형을 이루는 입구에 고정됩니다.
밸브의 목적은 증발기 출구에서 일정한 과열도를 유지하는 것입니다. 과열도는 실제 흡입 라인 온도와 흡입 압력의 포화 온도 간의 차이입니다. 일반적인 설정은 5~8켈빈(화씨 9~14도)입니다. 출구 가스가 따뜻해지면 벌브 압력이 상승하고 다이어프램이 아래로 이동하며 밸브가 더 넓어져 더 많은 냉매를 코일로 보냅니다. 출구 가스가 냉각되면 반대 현상이 발생하여 밸브가 약간 닫힙니다. 이 간단한 피드백 루프는 액체를 압축기로 보내지 않고 증발기를 활성 상태로 유지합니다.
냉매 분배기를 사용하거나 증발기 전체에 큰 압력 강하가 있는 시스템에서는 외부적으로 균등화된 TXV가 사용됩니다. 이 버전은 밸브 입구가 아닌 출구에서 증발기 압력을 감지하므로 압력 강하에도 과열도 설정이 정확하게 유지됩니다.
TXV가 오작동하면 무엇이 잘못됩니까?
팽창 밸브 문제로 인해 시스템이 완전히 중단되는 경우는 거의 없습니다. 일반적으로 성능 저하, 이상한 서리 패턴 또는 보호 장치 작동으로 나타납니다. 서비스 기술자는 TXV 결함을 압축기 또는 응축기 결함과 분리하기 위해 압력과 온도를 측정해야 하는 경우가 많습니다.
일반적인 증상은 다음과 같습니다.
- 증발기가 고갈되고 과열도가 높아 흡입 압력이 너무 낮음
- 액체 역류 및 낮은 과열도로 인해 흡입 압력이 너무 높음
- 증발기 표면에 성에가 고르지 않음
- 압축기는 계속 작동하지만 실내 온도는 매우 천천히 떨어집니다.
- 압축기에서 액체 슬러깅 소음이 발생합니다.
일반적인 근본 원인은 감지 전구 충전 손실, 오리피스 막힘, 필터 스크린 막힘, 모세관 파손, 스프링 피로, 잘못 조정된 과열 등입니다. 정기적인 유지 관리에는 감지 전구 접촉 및 절연체 점검, 여과기 청소, 밸브가 올바른 과열도에서 작동하는지 확인하는 것이 포함되어야 합니다.
감온식 팽창 밸브와 전자식 팽창 밸브
전자 팽창 밸브(EEV)는 기계식 감지 전구와 스프링을 스테퍼 모터와 컨트롤러로 대체합니다. 컨트롤러는 온도 및 압력 센서를 모니터링한 다음 목표 과열도 또는 목표 액체 수준을 유지하도록 밸브 위치를 지정합니다. EEV는 기계식 TXV보다 더 빠르게 반응하고 더 엄격한 제어를 유지하며 열 부하의 큰 변화와 같은 변화하는 조건에 적응할 수 있습니다.
제조업체는 이제 전자 제어와 가변 용량 압축기를 결합하여 에너지 소비를 줄입니다. AUSSN의 AI 가변 주파수 온도 조절 열불소 장치 이 방향의 예입니다. 이는 냉장실 부하에 맞게 압축기 속도와 냉매 흐름을 함께 조정합니다. 단순하고 안정적인 부하 애플리케이션의 경우 기존 TXV가 여전히 안정적이고 경제적인 선택입니다.
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|---|---|---|
| 제어방식 | 기계적 압력 감지 | 마이크로프로세서로 제어되는 전기 모터 |
| 과열도 | 스프링 세팅으로 고정됨 | 프로그래밍 가능 및 적응성 |
| 응답속도 | 중간 | 빠르게 |
| 비용 | 낮은 | 더 높음 |
| 유지보수 | 기계적 점검 | 전자 진단 |
| 다음에 가장 적합합니다. | 일정하거나 천천히 변화하는 하중 | 가변 부하 및 효율성 중심 시스템 |
시스템에 맞는 팽창 밸브 크기 조정 및 선택
올바른 TXV를 선택하는 것은 파이프 직경을 일치시키는 문제가 아닙니다. 밸브는 냉매 유형, 증발 온도 범위, 필요한 냉각 용량, 액체 라인의 압력 강하, 필요한 균등화 스타일에 따라 선택해야 합니다. 주요 요인은 다음과 같습니다.
- 냉매 유형(냉매마다 압력-온도 관계가 다르기 때문)
- 증발 온도, 일반적으로 증발기 출구의 포화 온도
- 압축기의 마력정격이 아닌 운전상태에서의 증발기의 냉각능력
- 플래시 가스 및 밸브 고갈을 유발할 수 있는 액체 라인 압력 강하
- 분배기 압력 강하에 따라 내부 또는 외부 이퀄라이저
밸브가 공급하는 구성 요소에 대한 보다 명확한 그림을 보려면 다음을 참조하십시오. 냉장실 증발기의 작동 원리 . 너무 큰 밸브는 빠르게 열리거나 닫히며 불안정한 과열을 유발합니다. 크기가 작은 밸브는 증발기를 막고 풀다운 속도를 감소시킵니다.
신속한 풀다운 애플리케이션의 경우 중간 온도 급속 풀다운 증발기 넓은 과도 부하에 적합한 크기의 TXV와 일치하는 경우가 많습니다. 밸브는 초기 풀다운 중에 코일을 활성 상태로 유지한 다음 방이 설정점에 접근하면 안정되어야 합니다.
상류 응축 장치도 밸브 성능에 영향을 미칩니다. 의무에 맞는 중저온 공냉식 응축 장치 밸브 입구에서 안정적인 액체 압력을 유지합니다. 응축 장치의 크기가 너무 크거나 작은 경우 밸브는 변동하는 압력을 감지하여 올바른 과열도를 유지할 수 없습니다.
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열팽창 밸브는 냉동 시스템에 큰 영향을 미치는 작은 구성 요소입니다. 압축기를 액백으로부터 보호하고 증발기를 고갈로부터 보호합니다. 올바른 크기, 적절한 과열도 조정 및 깨끗한 냉매 회로를 통해 TXV는 수년간 작동할 수 있습니다. 기존 기계식 밸브를 선택하든 전자식 대안을 선택하든 결과는 안정적인 실내 온도, 낮은 에너지 소비 및 고장 감소입니다.
냉장실 또는 상업용 냉장 프로젝트를 계획할 때 밸브, 증발기 및 응축 장치를 하나의 일치 시스템으로 평가하십시오. 세 가지 구성 요소를 모두 설계하고 제작하는 제조업체에 문의하면 비용이 많이 드는 서비스 호출로 이어지는 호환성 문제를 피하는 데 도움이 됩니다.
