شیر انبساط ترموستاتیک و تنظیم سوپرهیت؛ راهنمای انتخاب و عیب‌یابی

شیر انبساط کوچک‌ترین جزء اصلی سیکل تبرید است، اما نقش آن در عملکرد اواپراتور و سلامت کمپرسور بسیار بزرگ است. این شیر مقدار مبرد ورودی به اواپراتور را طوری تنظیم می‌کند که کویل به‌خوبی پر شود و فقط بخار به کمپرسور برگردد. معیار این تنظیم «سوپرهیت» است. در این مقاله اصول کار شیر انبساط ترموستاتیک، روش انتخاب، نصب صحیح حباب و تنظیم سوپرهیت شیر انبساط را مرحله‌به‌مرحله توضیح می‌دهیم.

فهرست مطالب

1. شیر انبساط چیست؟
2. سوپرهیت چیست؟
3. انتخاب شیر انبساط
4. نصب صحیح
5. تنظیم سوپرهیت قدم‌به‌قدم
6. عیب‌یابی
7. سوالات متداول

شیر انبساط ترموستاتیک چیست و چگونه کار می‌کند؟

شیر انبساط ترموستاتیک (TXV یا TEV) سه نیرو را با هم متعادل می‌کند:

1. فشار حباب: حباب روی خط مکش نصب می‌شود و با گرم شدن گاز خروجی اواپراتور، فشار داخل آن بالا می‌رود و شیر را بازتر می‌کند.
2. فشار اواپراتور: از زیر دیافراگم، شیر را به سمت بسته شدن می‌راند. در شیرهای با اکولایزر داخلی این فشار از ورودی کویل و در اکولایزر خارجی از خروجی کویل گرفته می‌شود.
3. نیروی فنر: شیر را به سمت بسته شدن می‌راند و با پیچ تنظیم، مقدار سوپرهیت را تعیین می‌کند.

نتیجه این تعادل، تغذیه خودکار اواپراتور متناسب با بار است: با افزایش بار، گاز خروجی گرم‌تر، شیر بازتر و جریان مبرد بیشتر می‌شود. شیرهای ترموستاتیک دانفوس را در اکسپنشن ولو دانفوس ببینید.

سوپرهیت چیست و چرا مهم است؟

سوپرهیت یعنی اختلاف دمای واقعی گاز در خروجی اواپراتور با دمای اشباع (تبخیر) متناظر با فشار همان نقطه. اگر دمای اشباع مکش ۱۰- درجه و دمای لوله مکش در محل حباب ۴- درجه باشد، سوپرهیت ۶ کلوین است.

بنابراین سوپرهیت یک مصالحه است: باید به اندازه‌ای باشد که کمپرسور ایمن بماند و به اندازه‌ای کم باشد که اواپراتور ظرفیت کامل بدهد. مقدار مناسب را از دستورالعمل سازنده شیر، اواپراتور و کمپرسور بگیرید.

چگونه شیر انبساط را انتخاب کنیم؟

1. مبرد: شیر ترموستاتیک برای مبرد مشخصی شارژ می‌شود. در دانفوس، حرف بعد از TE معمولاً مبرد را نشان می‌دهد؛ مثلاً TEX12 برای R22، TES20 برای R404A/R507 و TEN5 برای R134a.
2. ظرفیت: ظرفیت شیر را در دمای تبخیر، دمای مایع و افت فشار واقعی سیستم از جدول سازنده بخوانید؛ شیر خیلی بزرگ نوسان (هانتینگ) ایجاد می‌کند و شیر کوچک اواپراتور را کم‌تغذیه می‌کند.
3. اکولایزر داخلی یا خارجی: برای اواپراتورهای با افت فشار زیاد یا دارای دیستریبیوتور، اکولایزر خارجی لازم است.
4. محدوده دمایی و شارژ حباب: نوع شارژ حباب (مثلاً با محدودیت فشار MOP) را مطابق کاربرد انتخاب کنید.
5. اتصالات: مهره‌ای یا جوشی، و سایز خط مایع و خروجی.

نکات نصب شیر انبساط

• شیر را تا حد امکان نزدیک ورودی اواپراتور نصب کنید.
• حباب را روی بخش افقی خط مکش، نزدیک خروجی اواپراتور و پیش از اتصال اکولایزر خارجی ببندید.
• در لوله‌های کوچک، حباب را بالای لوله (حدود ساعت ۱۲) و در لوله‌های بزرگ‌تر در کنار لوله (حدود ساعت ۴ یا ۸) نصب کنید و از نصب در زیر لوله که روغن جمع می‌شود پرهیز کنید.
• حباب و لوله را با عایق بپوشانید.
• در خط مایع پیش از شیر، فیلتر درایر، سایت گلاس و در صورت نیاز شیر برقی نصب کنید.
• مایع ورودی به شیر باید بدون حباب باشد؛ بخار در خط مایع ظرفیت شیر را به‌شدت کم می‌کند.

تنظیم سوپرهیت شیر انبساط قدم‌به‌قدم

1. شرایط پایدار: سیستم را تا رسیدن به دمای نزدیک نقطه کار و پایداری فشارها کار دهید؛ اواپراتور نباید برفک سنگین داشته باشد.
2. اندازه‌گیری فشار مکش: فشار را در نزدیکی محل حباب (یا از پورت مناسب) بخوانید و دمای اشباع مبرد را تعیین کنید.
3. اندازه‌گیری دمای لوله: دماسنج تماسی را کنار حباب و زیر عایق ببندید.
4. محاسبه سوپرهیت: دمای لوله منهای دمای اشباع.
5. تنظیم: چرخاندن پیچ تنظیم در جهت افزایش فشار فنر، سوپرهیت را زیاد و در جهت مخالف کم می‌کند. هر بار حداکثر یک‌چهارم تا نیم دور بچرخانید.
6. صبر کنید: بعد از هر تنظیم، چند دقیقه صبر کنید تا سیستم پایدار شود و دوباره اندازه بگیرید.
7. بررسی در بار کم و زیاد: سوپرهیت را در شرایط بار مختلف کنترل کنید تا شیر در هیچ حالتی مایع به کمپرسور نفرستد.

جهت چرخش و تعداد دور مجاز پیچ تنظیم را از دستورالعمل همان مدل شیر بخوانید؛ مدل‌های مختلف در این مورد متفاوت‌اند.

عیب‌یابی شیر انبساط

پیش از تغییر تنظیم شیر، همیشه ابتدا مطمئن شوید که فن‌های اواپراتور سالم‌اند، کویل برفک سنگین ندارد و مبرد کافی با ساب‌کول مناسب به شیر می‌رسد؛ بسیاری از مشکلاتی که به شیر انبساط نسبت داده می‌شوند، در واقع از بخش‌های دیگر سیستم هستند.

شیر انبساط الکترونیک

در سیستم‌های با بار متغیر، چند اواپراتور یا کنترل فشار تقطیر شناور، شیر انبساط الکترونیک همراه با کنترلر می‌تواند سوپرهیت را دقیق‌تر و در محدوده وسیع‌تری کنترل کند و راندمان سالانه را بهبود دهد. انتخاب آن به کنترلر، سنسور فشار و دما و برنامه‌ریزی مناسب نیاز دارد.

تفاوت سوپرهیت و ساب‌کول در عیب‌یابی

سوپرهیت وضعیت سمت اواپراتور و شیر انبساط را نشان می‌دهد و ساب‌کول وضعیت سمت کندانسور و خط مایع را. ساب‌کول یعنی اختلاف دمای اشباع متناظر با فشار تقطیر و دمای واقعی مایع در خروجی کندانسور یا ورودی شیر. بررسی همزمان این دو عدد، تشخیص را بسیار دقیق‌تر از نگاه کردن به فشارها به تنهایی می‌کند:

• سوپرهیت بالا + ساب‌کول کم: معمولاً نشانه کمبود مبرد یا بخار در خط مایع است؛ ابتدا نشتی را بررسی کنید.
• سوپرهیت بالا + ساب‌کول زیاد: مبرد کافی است اما به اواپراتور نمی‌رسد؛ احتمال گرفتگی فیلتر، شیر برقی یا اوریفیس یا شیر انبساط کوچک مطرح است.
• سوپرهیت کم + ساب‌کول زیاد: ممکن است شارژ مبرد زیاد یا شیر انبساط بیش از حد باز باشد.
• سوپرهیت کم + ساب‌کول کم: بار اواپراتور کم یا جریان هوای آن ضعیف است؛ فن‌ها، برفک و فیلتر هوا را بررسی کنید.

این جدول راهنمای کلی است و برای تشخیص قطعی باید شرایط کاری، دمای محیط و تاریخچه سرویس سیستم را هم در نظر گرفت. مشاهده سایت گلاس پیش از شیر انبساط هم کمک می‌کند: حباب مداوم در سایت گلاس نشانه نرسیدن مایع کامل به شیر است.

اشتباهات رایج در کار با شیر انبساط

• تنظیم سوپرهیت بلافاصله بعد از راه‌اندازی و پیش از پایدار شدن سیستم.
• چرخاندن زیاد پیچ تنظیم در یک مرحله و ایجاد نوسان.
• جبران کمبود مبرد با باز کردن شیر انبساط به جای رفع نشتی.
• نصب حباب روی زانو، روی لوله عمودی پر از روغن یا بدون عایق.
• استفاده از شیر شارژشده برای مبرد دیگر.
• جوشکاری بدنه شیر بدون خنک کردن و جدا کردن قطعات حساس.

جمع‌بندی

شیر انبساط ترموستاتیک با حس کردن دمای خروجی اواپراتور، جریان مبرد را متناسب با بار تنظیم می‌کند و سوپرهیت معیار اصلی تنظیم آن است. انتخاب درست بر اساس مبرد و ظرفیت، نصب صحیح حباب و تنظیم تدریجی سوپرهیت، هم ظرفیت اواپراتور را حفظ می‌کند و هم کمپرسور را از برگشت مایع و داغی محافظت می‌کند. سرماسازان نیل شیرهای انبساط و تجهیزات خط دانفوس را با ضمانت اصالت عرضه می‌کند و کارشناسان ما با مشاوره تخصصی در انتخاب شیر و اوریفیس مناسب کمک می‌کنند. برای استعلام به تماس با ما مراجعه کنید.

سوالات متداول