열팽창 밸브, 모세관 튜브, 전자식 팽창 밸브는 세 가지 중요한 스로틀 조절 장치입니다.

열팽창 밸브, 모세관 튜브, 전자식 팽창 밸브는 세 가지 중요한 스로틀 조절 장치입니다.

스로틀링 메커니즘은 냉동 장치의 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 이 메커니즘의 기능은 응축기 또는 액체 수신기에서 응축 압력 하에 있는 포화 액체(또는 과냉각 액체)를 스로틀링을 통해 증발 압력 및 증발 온도로 낮추는 것입니다. 부하 변화에 따라 증발기로 유입되는 냉매의 유량이 조절됩니다. 일반적으로 사용되는 스로틀링 장치에는 모세관, 열팽창 밸브 및 플로트 밸브가 있습니다.

스로틀링 메커니즘을 통해 증발기로 공급되는 액체 냉매의 양이 증발기의 부하에 비해 너무 많으면, 액체 냉매의 일부가 기체 냉매와 함께 압축기로 유입되어 습식 압축이나 액체 해머 사고를 일으킬 수 있습니다.

반대로, 증발기의 열 부하에 비해 액체 공급량이 너무 적으면 증발기의 열 교환 면적 일부가 제대로 작동하지 못하게 되어 증발 압력이 감소할 수 있습니다. 그 결과 시스템의 냉각 용량과 냉각 계수가 감소하고 압축기 토출 온도가 상승하여 압축기의 정상적인 윤활에 영향을 미칩니다.

냉매 유체가 작은 구멍을 통과할 때, 정압의 일부가 동압으로 변환되어 유량이 급격히 증가하고 난류가 됩니다. 유체가 교란되고 마찰 저항이 증가하며 정압이 감소하므로, 유체는 압력을 낮추고 유량을 조절하는 목적을 달성할 수 있습니다.

스로틀링은 압축 냉동 사이클에 필수적인 네 가지 주요 공정 중 하나입니다.

스로틀 조절 장치는 두 가지 기능을 합니다.

첫 번째 방법은 응축기에서 나오는 고압 액체 냉매의 유량을 줄이고 압력을 증발 압력까지 낮추는 것입니다.

두 번째는 시스템 부하 변화에 따라 증발기로 유입되는 냉매 액체의 양을 조절하는 것입니다.

1. 열팽창 밸브

열팽창 밸브는 프레온 냉동 시스템에 널리 사용됩니다. 온도 감지 메커니즘을 통해 증발기 출구의 냉매 온도 변화에 따라 자동으로 변화하여 냉매 액체 공급량을 조절하는 기능을 합니다.

대부분의 열팽창 밸브는 공장에서 출고되기 전에 과열도가 5~6°C로 설정되어 있습니다. 밸브 구조상 과열도가 2°C 더 증가하면 밸브가 완전히 열린 상태가 됩니다. 과열도가 약 2°C에 도달하면 팽창 밸브는 닫힙니다. 과열도 조절용 스프링의 조정 범위는 3~6°C입니다.

일반적으로 열팽창 밸브로 설정하는 과열도가 높을수록 증발기의 열 흡수 용량은 감소합니다. 과열도가 증가하면 증발기 후단부의 열 ​​전달 표면적의 상당 부분을 차지하게 되어 포화 증기가 과열되기 때문입니다. 이는 증발기 열 전달 면적의 일부를 차지하게 되어 냉매 기화 및 열 흡수 면적이 상대적으로 감소하는 결과를 초래하며, 즉 증발기 표면적이 완전히 활용되지 못하게 됩니다.

그러나 과열도가 너무 낮으면 액체 냉매가 압축기로 유입되어 액상 해머 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 액체 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하면서 증발기로 충분한 냉매가 유입되도록 과열도를 적절히 조절해야 합니다.

열팽창 밸브는 주로 밸브 본체, 온도 감지 패키지 및 모세관으로 구성됩니다. 열팽창 밸브는 다이어프램 평형 방식에 따라 내부 평형형과 외부 평형형의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

내부 균형 열팽창 밸브

내부 평형 열팽창 밸브는 밸브 본체, 푸시 로드, 밸브 시트, 밸브 니들, 스프링, 조절 로드, 온도 감지 벌브, 연결 튜브, 감지 다이어프램 및 기타 구성 요소로 이루어져 있습니다.

외부 균형식 열팽창 밸브

외부 밸런스형 열팽창 밸브와 내부 밸런스형의 구조 및 설치 차이점은 외부 밸런스형 밸브의 경우 다이어프램 하부 공간이 밸브 출구와 직접 연결되지 않고, 소구경 밸런스 파이프를 사용하여 증발기 출구와 연결된다는 점입니다. 이러한 방식으로 다이어프램 하부에 작용하는 냉매 압력은 스로틀링 후 증발기 입구의 Po가 아니라 증발기 출구의 Pc가 됩니다. 다이어프램의 힘이 균형을 이룰 때, 압력은 Pg=Pc+Pw가 됩니다. 따라서 밸브의 개방 정도는 증발기 코일의 유동 저항에 영향을 받지 않으므로 내부 밸런스형의 단점을 극복할 수 있습니다. 외부 밸런스형은 주로 증발기 코일 저항이 큰 경우에 사용됩니다.

일반적으로 팽창 밸브가 닫혔을 때의 증기 과열도를 폐쇄 과열도라고 하며, 밸브 구멍이 열리기 시작할 때의 개방 과열도와 같습니다. 폐쇄 과열도는 스프링의 예압과 관련이 있으며, 이는 조절 레버를 통해 조정할 수 있습니다.

스프링을 가장 느슨한 위치로 조정했을 때의 과열도를 최소 폐쇄 과열도라고 하고, 반대로 스프링을 가장 팽팽하게 조정했을 때의 과열도를 최대 폐쇄 과열도라고 합니다. 일반적으로 팽창 밸브의 최소 폐쇄 과열도는 2℃ 이하이고, 최대 폐쇄 과열도는 8℃ 이상입니다.

내부 평형 열팽창 밸브의 경우, 증발 압력이 다이어프램에 작용합니다. 증발기의 저항이 비교적 큰 경우, 일부 증발기에서는 냉매가 흐를 때 큰 유동 저항 손실이 발생하여 열팽창 밸브에 심각한 영향을 미칩니다. 증발기의 작동 성능이 저하되어 증발기 출구에서의 과열도가 증가하고, 증발기의 열전달 면적이 비효율적으로 이용될 수 있습니다.

외부 평형 열팽창 밸브의 경우, 다이어프램 아래에 작용하는 압력은 증발 압력이 아니라 증발기의 출구 압력이므로 상황이 개선됩니다.

2. 모세혈관

모세관은 가장 간단한 유량 조절 장치입니다. 모세관은 일정한 길이를 가진 매우 가는 구리관이며, 내경은 일반적으로 0.5mm에서 2mm 사이입니다.

모세관을 스로틀링 장치로 사용할 때의 특징

(1) 모세관은 제조가 편리하고 저렴한 적동관에서 뽑아낸 것입니다.

(2) 움직이는 부품이 없어 고장이나 누출이 발생하기 쉽지 않습니다.

(3) 자체 보상의 특징을 가지고 있다.

(4) 냉동 압축기가 작동을 멈춘 후 냉동 시스템의 고압측 압력과 저압측 압력이 빠르게 균형을 이룰 수 있습니다. 다시 작동을 시작하면 냉동 압축기의 모터가 시동됩니다.

3. 전자식 팽창 밸브

전자식 팽창 밸브는 속도 조절형으로, 지능형 제어 인버터 에어컨에 사용됩니다. 전자식 팽창 밸브의 장점은 다음과 같습니다. 넓은 유량 조절 범위, 높은 제어 정밀도, 지능형 제어에 적합, 고효율 냉매 유량의 급격한 변화에 적합.

전자식 팽창 밸브의 장점

유량 조절 범위가 넓습니다.

높은 제어 정밀도;

지능형 제어에 적합합니다.

냉매 유량의 급격한 변화에도 높은 효율로 적용할 수 있습니다.

전자식 팽창 밸브의 개방 정도는 컴프레서 속도에 맞춰 조절할 수 있으므로, 컴프레서에서 공급되는 냉매량과 밸브에서 공급되는 액체 냉매량이 일치하여 증발기의 용량을 최대화하고 냉난방 시스템을 최적으로 제어할 수 있습니다.

전자식 팽창 밸브를 사용하면 인버터 컴프레서의 에너지 효율을 향상시키고, 빠른 온도 조절을 실현하며, 시스템의 계절 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 고출력 인버터 에어컨의 경우, 전자식 팽창 밸브는 반드시 스로틀링 부품으로 사용해야 합니다.

전자식 팽창 밸브의 구조는 감지, 제어 및 작동의 세 부분으로 구성됩니다. 구동 방식에 따라 전자식과 전기식으로 나눌 수 있으며, 전기식은 다시 직접 구동식과 감속 구동식으로 구분됩니다. 밸브 니들이 장착된 스텝 모터는 직접 구동식이며, 기어 감속기를 통해 밸브 니들이 장착된 스텝 모터는 감속 구동식입니다.