شیر انبساط (Expansion Valve): مغز کنترلی در سیکل تبرید و تنظیم سوپرهیت
شیر انبساط (Expansion Valve) یا شیر کنترل جریان مبرد، یکی از حیاتیترین اجزا در سیکل تبرید است. اگرچه وظیفه آن ساده به نظر میرسد (کاهش فشار و کنترل جریان)، اما عملکرد دقیق آن، دو هدف اصلی را تضمین میکند: بهرهوری حداکثری اواپراتور و حفاظت از کمپرسور.
عملکرد حیاتی شیر انبساط ⚖️
هرگونه نقص در این شیر، مستقیماً منجر به نوسانات دمایی شدید، کاهش ظرفیت سرمایش و در نهایت، خرابی کمپرسور میشود. عملکرد صحیح شیر انبساط برای حفظ سلامت کل سیستم برودتی حیاتی است.
کاهش فشار و کنترل جریان
شیر انبساط با ایجاد افت فشار ناگهانی، دمای جوش مبرد را کاهش میدهد تا بتواند در دمای پایینتر در اواپراتور تبخیر شود.
- کاهش فشار مبرد مایع پر فشار
- کنترل دقیق جریان مبرد به اواپراتور
- تبدیل مبرد مایع به مخلوط دو فازی
- تنظیم دمای تبخیر در اواپراتور
بهرهوری اواپراتور
تأمین مقدار صحیح مبرد به اواپراتور برای جذب حداکثری حرارت و افزایش راندمان سیستم.
- بهینهسازی سطح تماس مبرد با لولهها
- جلوگیری از خشک کاری اواپراتور
- افزایش ضریب انتقال حرارت
- کاهش مصرف انرژی سیستم
جلوگیری از آسیب به کمپرسور
اطمینان از اینکه تنها بخار مبرد خالص (و نه مبرد مایع) به کمپرسور بازمیگردد.
- جلوگیری از بازگشت مایع به کمپرسور
- محافظت از سوپاپهای کمپرسور
- جلوگیری از رقیق شدن روغن کمپرسور
- افزایش عمر مفید کمپرسور
دو وظیفه اصلی شیر انبساط در سیکل تبرید
۱. کاهش فشار (Pressure Reduction)
مبرد پس از خروج از کندانسور و درایر، تحت فشار بالا و در حالت مایع است. شیر انبساط با ایجاد یک افت فشار ناگهانی، دمای جوش مبرد را کاهش میدهد.
- تبدیل مبرد پر فشار به کم فشار
- کاهش دمای اشباع مبرد
- ایجاد شرایط برای تبخیر در اواپراتور
- کنترل اختلاف فشار بین کندانسور و اواپراتور
۲. تنظیم جریان بر اساس سوپرهیت (Metering and Superheat Control)
مهمترین وظیفه شیر انبساط، تنظیم میزان جریان مبرد به اواپراتور بر اساس سوپرهیت (Superheat) است.
- اندازهگیری دمای مبرد خروجی از اواپراتور
- محاسبه سوپرهیت و مقایسه با مقدار تنظیمشده
- تنظیم خودکار دهانه شیر برای کنترل جریان
- حفظ پایداری عملکرد در شرایط بار متغیر
سوپرهیت چیست و چرا مهم است؟
سوپرهیت به معنای گرمایش اضافی مبرد پس از تبخیر کامل آن در اواپراتور است.
- سوپرهیت = دمای واقعی مبرد – دمای اشباع
- مقدار بهینه: ۴°C تا ۸°C
- سوپرهیت کم: خطر بازگشت مایع به کمپرسور
- سوپرهیت زیاد: کاهش راندمان و ظرفیت سیستم
جدول مقادیر بهینه سوپرهیت
| نوع سیستم | سوپرهیت بهینه | محدوده مجاز | ملاحظات ویژه |
|---|---|---|---|
| سیستمهای تهویه مطبوع | ۵°C – ۷°C | ۴°C – ۸°C | بار متغیر، رطوبت نسبی متوسط |
| چیلرهای صنعتی | ۶°C – ۸°C | ۵°C – ۱۰°C | بار ثابت، دمای آب ثابت |
| چمبرهای تست محیطی | ۴°C – ۶°C | ۳°C – ۷°C | نیازمند دقت و پایداری بالا |
| سیستمهای فوقسرد (ULT) | ۳°C – ۵°C | ۲°C – ۶°C | دمای کاری بسیار پایین، مبردهای خاص |
انواع شیرهای انبساط و کاربرد آنها
| نوع شیر انبساط | مکانیزم کنترل | ویژگی کلیدی | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|
| شیر انبساط حرارتی (TXV) | کنترل مکانیکی با استفاده از حباب حسگر دما (Sensing Bulb) که فشار دیافراگم را تنظیم میکند | عملکرد خودکار و ساده، عدم نیاز به برق | سیستمهای تبرید تجاری و چیلرهای با بار ثابت |
| شیر انبساط الکترونیکی (EEV) | کنترل توسط یک موتور پلهای (Stepper Motor) که دهانه شیر را بر اساس سیگنالهای دریافتی از کنترلر (PLC) باز و بسته میکند | دقت بسیار بالا و پاسخ سریع به تغییرات بار | چمبرهای تست محیطی، چیلرهای با سرعت متغیر و سیستمهای فوقدقیق |
| لوله مویین (Capillary Tube) | سادهترین نوع، بدون مکانیزم کنترلی | هزینه پایین، طراحی ساده | یخچالهای خانگی و سیستمهای تهویه مطبوع کوچک |
| شیر شناور (Float Valve) | کنترل بر اساس سطح مایع در اواپراتور | کنترل مستقیم سطح مایع | اواپراتورهای غرقابی در سیستمهای بزرگ |
مقایسه تخصصی TXV و EEV
شیر انبساط حرارتی (Thermal Expansion Valve)
این نوع شیر با استفاده از حباب حسگر دما که روی لوله مکش نصب میشود، فشار دیافراگم داخلی را کنترل میکند.
- نیاز به نصب صحیح حباب حسگر
- حساس به تغییرات بار حرارتی
- قیمت اقتصادی و تعمیرپذیری آسان
- مناسب برای سیستمهای با بار نسبتاً ثابت
شیر انبساط الکترونیکی (Electronic Expansion Valve)
با استفاده از موتور پلهای و کنترلر الکترونیکی، دقیقترین کنترل ممکن بر جریان مبرد را ارائه میدهد.
- دقت کنترل بسیار بالا (±۰.۱°C)
- پاسخگویی سریع به تغییرات بار
- قابلیت برنامهریزی و مانیتورینگ
- مناسب برای سیستمهای حساس مانند چمبرهای تست
شیر انبساط در چمبرهای تست محیطی
در چمبرهای تست و فریزرهای فوقسرد، از شیرهای EEV استفاده میشود.
- کنترل دقیق نرخ تغییر دما
- پایداری دمایی بالا در شرایط مختلف
- جلوگیری از نوسانات دمایی
- سازگاری با مبردهای مختلف
خدمات تخصصی ثامن لب: تنظیم و تعمیر شیر انبساط
به دلیل اهمیت تنظیم سوپرهیت و پیچیدگی شیرهای EEV، تعمیر و تنظیم آنها نیازمند دانش تخصصی است. تیم متخصص ثامن لب خدمات زیر را ارائه میدهد:
تنظیم دقیق سوپرهیت
تیم ما با ابزارهای دقیق، سوپرهیت سیستم را اندازهگیری و با تنظیم مهره یا کنترلر EEV، آن را به مقدار بهینه باز میگرداند.
- اندازهگیری همزمان فشار و دما
- محاسبه دقیق سوپرهیت واقعی
- تنظیم شیر بر اساس بار واقعی سیستم
- اعتبارسنجی تنظیمات با تست عملکرد
عیبیابی شیرهای الکترونیکی
تشخیص خرابیهای الکترونیکی شیرهای پلهای که در چمبرهای تست دما و رطوبت مدرن استفاده میشوند.
- تست موتور پلهای و درایورها
- بررسی سیگنالهای کنترلی PLC
- عیبیابی سنسورهای موقعیت
- تعمیر یا تعویض بردهای الکترونیکی
رفع گرفتگی و انسداد
شیرهای انبساط به گرفتگی ناشی از رطوبت (Ice-up) یا ذرات داخلی (Sludge) حساس هستند.
- تشخیص نوع و محل گرفتگی
- شستشوی شیمیایی شیر
- تعویض فیلتر درایر و فیلترها
- تخلیه کامل سیستم و شارژ مجدد
تأمین شیرهای انبساط اورجینال
تأمین شیرهای انبساط اورجینال برای برندهای اصلی سیستمهای تهویه و چمبرهای تست.
- شیرهای TXV برندهای Danfoss, Sporlan
- شیرهای EEV سازندگان Fujitsu, Saginomiya
- قطعات یدکی اورجینال با گارانتی
- مشاوره در انتخاب شیر مناسب
سوالات متداول (FAQ)
TXV با مکانیزم مکانیکی و حباب حسگر دما کار میکند و نیازی به برق ندارد. این شیرها بر اساس اختلاف فشار بین حباب حسگر و فشار اواپراتور عمل میکنند. در مقابل، EEV با موتور پلهای و کنترلر الکترونیکی کار کرده و دقت و سرعت پاسخگویی بسیار بالاتری دارد. EEVها میتوانند بر اساس سیگنالهای مختلفی از جمله دما، فشار و حتی الگوریتمهای پیشرفته کنترل شوند.
مقدار بهینه سوپرهیت معمولاً بین ۴ تا ۸ درجه سانتیگراد است. سوپرهیت کمتر از ۴ درجه خطر بازگشت مایع به کمپرسور را افزایش میدهد که میتواند باعث آسیب به سوپاپها و رقیق شدن روغن شود. سوپرهیت بیشتر از ۸ درجه باعث کاهش راندمان سیستم میشود، زیرا سطح اواپراتور به طور کامل utilized نمیشود. مقدار دقیق به عوامل مختلفی از جمله نوع مبرد، طراحی اواپراتور و شرایط کاری بستگی دارد.
چمبرهای تست محیطی نیازمند کنترل دقیق دما و رطوبت هستند. شیر انبساط با تنظیم دقیق جریان مبرد، پایداری دمایی را تضمین کرده و از نوسانات که بر نتایج تست تأثیر میگذارند جلوگیری میکند. در چمبرهایی که تستهای حساس انجام میشود، حتی نوسانات ۰.۵ درجهای میتواند نتایج را مخدوش کند. همچنین در سیستمهای کاسکید که برای دماهای بسیار پایین استفاده میشوند، تنظیم دقیق شیر انبساط حیاتی است.
علائم خرابی شامل نوسانات دمایی، کاهش ظرفیت سرمایش، یخ زدگی اواپراتور، افزایش مصرف انرژی و صداهای غیرعادی از شیر است. در صورت خرابی TXV ممکن است حباب حسگر آسیب دیده یا دیافراگم پاره شده باشد. در EEVها مشکلات معمولاً شامل خرابی موتور پلهای، اختلال در سیگنالهای کنترلی یا گرفتگی مکانیکی است.
این بستگی به نوع و شدت خرابی دارد. برخی مشکلات مانند گرفتگیهای ساده یا تنظیم نامناسب سوپرهیت قابل رفع هستند. اما در مواردی مانند پارگی دیافراگم در TXV یا سوختن موتور پلهای در EEV، معمولاً تعویض شیر گزینه بهتری است. در هر caso، تشخیص صحیح توسط تکنسین مجرب ضروری است.
تماس با متخصصان شیر انبساط و سیستمهای برودتی
کارشناسان ما آماده پاسخگویی به سوالات فنی و ارائه خدمات تخصصی هستند
تلفن شرکت
۰۲۱-۹۱۰۰۳۱۰۲
موبایل کارشناس
۰۹۱۲-۲۷۰۶۸۰۸
ایمیل
info@samenservice.com
آیا شیر انبساط سیستم شما نیاز به تنظیم دقیق سوپرهیت دارد؟
عملکرد صحیح شیر انبساط ضامن راندمان سیستم برودتی و طول عمر کمپرسور شماست. با تخصص ثامن لب، از کارکرد دقیق و بهینه سیستم تبرید خود مطمئن شوید.
برای مشاوره فنی و خدمات تنظیم سوپرهیت شیرهای TXV و EEV، همین حالا با ما تماس بگیرید.
