در تجهیزاتی که براساس چرخه یا سیکل تبرید عمل می‌کنند، فرآیندهای مهمی صورت می‌گیرند که هر کدام از این فرآیندها توسط قطعات خاصی مانند اواپراتور، کندانسور، کمپرسور و یا شیر انبساط انجام می‌شود. یکی از این فرآیندهای مهم همان‌طور که اشاره شد، توسط شیر انبساط صورت می‌گیرد که موضوع این مقاله است. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی بیشتر این قطعه مهم پرداخته و فرآیند کاری آن را با زبانی ساده برای شما شرح دهیم.
شیر انبساط چیست؟
شیر انبساط که با نام‌های شیر اکسپنشن یا اکسپنشن ولو (Expansion Valve) نیز شناخته می‌شود، یکی از اجزای مهم در سیستم‌های تهویه است. این شیر در حقیقت یک ولو (Valve) است که در سیستم‌های تبرید برای کنترل و تنظیم جریان مبرد استفاده می‌شود.
شیر انبساط یا اکسپنشن ولو، وظیفه کنترل جریان مبرد به اواپراتور و تنظیم فشار و دمای مبرد در اواپراتور را بر عهده دارد. شیر انبساط با کاهش فشار مبرد، باعث تبخیر آن در اواپراتور شده و این تبخیر، گرمای محیط را جذب کرده و باعث خنک شدن آن می‌شود.
به عبارتی دیگر، وظیفه اصلی شیر انبساط، کنترل جریان مبرد (مثل فرآیند انبساط بخار مبرد) از حالت مایع به حالت بخاری در قسمتی از سیستم تهویه است. وقتی مایع مبرد از شیر عبور می‌کند، فشار مایع کاهش می‌یابد و بخار مبرد تولید می‌شود. این تغییر فشار و دما باعث خنک‌شدن مایع مبرد می‌شود که به دلیل تبخیر بخار مبرد انرژی از محیط کشیده می‌شود و محیط خنک می‌شود.
شیر انبساط می‌تواند از نوع مکانیکی (با استفاده از یک پیستون یا ایمن‌تراپی) یا الکترونیکی (بر اساس سنسورها و کنترل‌کننده‌ها) باشد. نوع شیر اکسپنشن ولو که در یک سیستم استفاده می‌شود، بستگی به نوع مبرد و نیازهای سیستم دارد.
استفاده از شیر انبساط در سیستم‌های تبرید و یخچال اهمیت بالایی دارد زیرا به بهبود کارایی سیستم، کنترل صحیح دما و فشار، و مصرف بهینه انرژی کمک می‌کند.
شیرهای انبساط انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. رایج‌ترین انواع شیرهای انبساط عبارتند از:
- شیرهای انبساط ترموستاتیکی
- شیرهای انبساط الکترونیکی
- شیرهای انبساط حرارتی
شیرهای انبساط ترموستاتیکی با استفاده از یک سنسور دما، دمای مبرد در اواپراتور را اندازه گیری کرده و میزان جریان مبرد را به اواپراتور تنظیم می‌کنند. شیرهای انبساط الکترونیکی با استفاده از یک مدار الکترونیکی، میزان جریان مبرد را به اواپراتور تنظیم می‌کنند. شیرهای انبساط حرارتی با استفاده از یک سنسور حرارتی، دمای محیط را اندازه گیری کرده و میزان جریان مبرد را به اواپراتور تنظیم می‌کنند.
شیر انبساط یک قطعه مهم در سیستم‌های تبرید است و خرابی آن می‌تواند باعث اختلال در عملکرد سیستم تبرید شود. بنابراین، ضروری است که شیر انبساط به طور مرتب سرویس و نگهداری شود.
شیر انبساط در چیلر
شیر انبساط یک شیر کنترلی است که برای عملکرد صحیح سیستم چیلر (مانند چیلر دستگاه تزریق پلاستیک)، ضروری است و برای تنظیم جریان مبرد در سیستم چیلر استفاده می‌شود. شیر انبساط چیلر معمولاً در خط مبرد بین اواپراتور و کندانسور قرار دارد. شیر انبساط چیلر با استفاده از یک دیافراگم یا دریچه کنترل جریان مبرد را تنظیم می‌کند.
شیر انبساط چیلر دارای دو نوع اصلی است:
- شیر انبساط ترموستاتیک (TEV): TEV از یک ترموستات برای کنترل جریان مبرد استفاده می‌کند. ترموستات زمانی که دمای اواپراتور به حد مشخصی برسد، شیر انبساط را باز می‌کند.
- شیر انبساط الکترونیکی (EEV): EEV از یک کنترلر الکترونیکی برای کنترل جریان مبرد استفاده می‌کند. کنترلر الکترونیکی با استفاده از دما و فشار اواپراتور، جریان مبرد را تنظیم می‌کند.
شیر انبساط چیلر یک قطعه مهم در سیستم چیلر است و برای عملکرد صحیح سیستم چیلر ضروری است. شیر انبساط چیلر باید به طور منظم سرویس و نگهداری شود تا از خرابی آن جلوگیری شود.
شیر انبساط و خرابی آن
شیر انبساط یک قطعه مهم در سیستم تبرید است و برای عملکرد صحیح این سیستم ضروری است. شیر انبساط باید به طور منظم سرویس و نگهداری شود تا از خرابی آن جلوگیری شود. برخی از مشکلاتی که ممکن است برای شیر انبساط در سیکل تبرید به وجود آید عبارتند از:
- گرفتگی شیر انبساط: گرفتگی شیر انبساط می‌تواند باعث کاهش جریان مبرد و در نتیجه کاهش ظرفیت تبرید شود. گرفتگی شیر انبساط می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله ورود ذرات خارجی به سیستم، وجود آب در سیستم و استفاده از مبرد نامناسب باشد.
- نشتی شیر انبساط: نشتی شیر انبساط می‌تواند باعث از دست رفتن مبرد و در نتیجه کاهش ظرفیت تبرید شود. نشتی شیر انبساط می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله خرابی دیافراگم، خرابی دریچه و استفاده از شیر با کیفیت پایین باشد.
- خرابی شیر انبساط: شیر انبساط نیز مانند هر قطعه دیگری ممکن است خراب شود. خرابی شیر انبساط می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی از جمله استفاده بیش از حد، نگهداری نامناسب و استفاده از شیر با کیفیت پایین باشد.
-
یخ زدن شیر انبساط: یخ زدن شیر انبساط در سیستم‌های تبرید یک مشکل شایع است که ممکن است در شرایط خاصی رخ دهد. این اتفاق زمانی اتفاق می‌افتد که رطوبت محیط بالا و دما پایین است. در این شرایط، ممکن است میان ماده سرد (گاز) و محیط اطراف شیر انبساط یخ بشکل پلکانی تشکیل شود که می‌تواند باعث مسدود شدن شیر و کاهش یا متوقف شدن جریان مبرد شود. یخ زدن شیر انبساط می‌تواند باعث اختلال در فرآیند تبرید و خنک‌کاری شود و در نتیجه می‌تواند منجر به افت کیفیت یا عملکرد تجهیزات تبرید شود.
