علت یخ زدن اکسپنشن ولو و عیب یابی اکسپنشن ولو

در این مقاله به بررسی علت یخ زدن شیر انبساط در سیستم برودتی میپردازیم. در سیکل تبرید چیلر یا سردخانه، اکسپنشن ولو یکی از چهار قطعه اصلی در سیکل تبرید می باشد. در چیلرهای تراکمی و سردخانه ها ابتدا مبرد به صورت گاز وارد کمپرسور می گردد و سپس به وسیله کمپرسور دما و فشار آن افزایش می یابد. مبرد پر فشار وارد کندانسور می گردد و سپس در کندانسور به وسیله انتقال حرارت به وسیله هوا وآب از فاز گازی به فاز مایع تبدیل می گردد. در خروجی کندانسور مبرد به صورت مایع فشار بالا وارد شیرانبساط یا اکسپنشن ولو می گردد. در شیر انبساط با توجه به عملکرد آن فشار را به طور ناگهانی پایین می اورد. پس از پایین آمدن فشار در شیر انبساط مبرد به صورت پودری شکل در دو فاز مخلوط مایع و گاز وارد اواپراتور می گردد.

مقدار کاهش فشار در چیلرهای تراکمی و سردخانه با توجه به نوع کاربری متفاوت است. در چیلرهای تراکمی مقدار این کاهش فشار به باید کاهش دمای اواپراتور به اندازه دمای 2°C برسد. این کاهش دما در سردخانه های زیر صفری و بالاصفری متفاوت است؛ در سردخانه های زیر صفری، دمای اواپراتور باید به اندازه -18°C پایین تر بیاید. دسترسی به این دما فقط به وسیله شیر انبساط یا اکسپنشن ولو به دست می آید. لذا این قطعه یکی از قطعات بسیار مهم در تعیین دما و فشار چیلر تراکمی یا سردخانه می باشد. حال مبردی که فشار آن کاهش یافته است وارد اواپراتور می گردد. مبرد در اواپراتور در دمای مورد نیاز شروع به جوشیدن و تبخیر می گردد. مبرد در اواپراتور باید به طور کامل تبخیر گردد و به هیچ وجه نباید خروجی اواپراتور سردخانه و چیلر، مبرد به صورت مایع حضور داشته باشد. در صورتی مبرد به صورت مایع از اواپراتور خارج گردد باعث آسیب شدید به کمپرسور می گردد و باعث یخ زدگی و برفک زدن کمپرسور و یخ زدگی شیر انبساط می گردد. این برگشت مایع به کمپرسور باعث اسیب شدید به کمپرسور و شکستن سوپاپ ها و شاتون در چیلرهای تراکمی میگردد.

اکسپنشن ولو یکی از قطعات بسیار حساس در سیکل تبرید چیلر و سردخانه می باشد. در عیب یابی اکسپنشن ولو ها معمولا ایرادات به وجود آمده تاثیری شدیدی بر یکی از جزای سیکل تبرید می گذارد و باعث سردرگمی تکنسین و تعمیرکار چیلر یا سردخانه می گردد؛ اما از ایرادات به وجود آمده در اکسپنشن ولو شیر انبساط به طور مستقیم بر ساختار و عملکرد شیر انبساط اثر می گذارد، یخ زدگی در شیر انبساط می باشد. این ایراد که یکی از متداول ترین ایرادات به وجود آمده در شیر انبساط می باشد. این ایراد می تواند علت های متفاوتی داشته باشد باید به صورت جداگانه به عیب یابی شیر انبساط بپردازیم. جهت عیب یابی اکسپنشن ولو باید ابتدا به ساختار شیر انبساط و نحوه عملکرد آن را بررسی کنیم. لذا پیشنهاد می گردد حتما قبل از خواندن این بخش از مقاله، مقاله شیر انبساط این مجموعه را مطالعه نمایید. حال خلاصه ای عملکرد شیر انبساط را شرح می دهیم.

عملکرد اکسپنشن ولو

شیر انبساط مکانیکی در خط مایع  و در ورودی اواپراتور نصب می گردد. این قسمت از اکسپنشن ولو از یک حباب حس کننده که از را لوله مویین بلندی به TEV وصل شده است . در داخل آن، حباب حس کننده دما عموما از مبردی هم نام با مبرد شارز در مدار تشکیل شده است.  فشار داخل حباب را به قسمت بالای دیافراگم شیر منتقل می کند. با افزایش نیروی وارد بر دیافراگم اکسپنشن ولو، شیر انبساط باز می گردد تا مقدار مبرد بیشتری را از خود عبور دهد. افزایش مبرد باعث افزایش تاثیر برودت میگردد. لذا پس از سرد شدن، دمای مبرد خروجی از اواپراتور کاهش مییابد و فشار مبرد درون حباب کمترمی شود لذا فشار کمتری را بر روی دیافراگم وارد می کند. حال اکسپنشن ولو بسته می شود و مقدار مایع مبرد کاهش یافته و فشار کمتر می شود. دیافراگم شیر متحرک ، عضوهای دیگر را وادار به حرکت می کند. حرکت آن ها به کمک یک یا دو میله به سوزن شیر انبساط و پایه سوزن وارد می شود. سوزن ها در مجرای شیر به طرف داخل یا بیرون حرکت می کند.

همان طور در شکل بالا ملاحظه می کنید، سه جور فشار اساسی وارد بر دیافراگم شیر وجود دارد که حرکت آن را تحت تاثیر قرار می دهد. فشار حباب حساس  -p1  فشار متعادل کننده – P2 فشار فنر- p3  فشار حباب حساس با که با تابعی از دما تغییر می کند و بر روی قسمت بالای دیافراگم وارد می شود و باعث تعادل آن می گردد. در خلال کارکرد شیر ، فشار حباب حساس باید با مجموع فشار اواپراتور و فنر برابر شود.

علت یخ زدن شیر انبساط

در عیب یابی اکسپنشن ها عموما تشخیص اشتباه باعث بروز اشتباهاتی در سیکل تبرید می گردد. حدود دو سوم از عیب یابی ها در اکسپنشن ولو به اشتباه تشخیص داده می شود حال میخواهیم به ترتیب عیب یابی اکسپنشن ولو را بررسی کنیم.

کاهش دبی سیال خنک شونده

کاهش دبی سیال خنک شونده باعث عدم کارکرد صحیح سیکل تبرید می گردد. این کاهش  ظرفیت تبرید عموما به خاطر عملکرد اکسپنشن نمی باشد.

شکل بالا عملکرد سیکل تبرید در حالت دبی هوای عبوری ضعیف می باشد. این ایراد باعث کاهش دمای اواپراتور و بروز یخ زدگی در اکسپنشن ولو می گردد.  از جمله دلایل این ایراد می توان به خرابی فن اواپراتور سردخانه، کثیفی کویل و گرفتگی های آن میتوان نام برد.

کمبود مبرد و شارژ مبرد

جدول بالا نشانه های کمبود مبرد در سیکل تبرید چیلر یا سردخانه می باشد. کمبود مبرد باعث افزایش سوپرهیت، کاهش دمای اواپراتور و افزایش سابکول می گردد. این مورد نیز می تواند علت یخ زدن شیر انبساط باشد. مهترین تفاوت در کمبود شارژ و کاهش دبی عبوری، تفاوت در سوپرهیت و سابکول می باشد. در کمبود مبرد سوپرهیت افزایش می یابد ولی در صورتی که در کاهش دبی عبوری به دلیل وجود مبرد در اواپراتور ، سوپرهیت کاهش می یابد.

گرفتگی در خط مایع

وجود انسداد و گرفتگی در خط مایع مانند گرفتگی فیلتر درایر، یا شیر برقی ، موجب بروز پدیده فلش گس و تبخیر در بالا دست خط مایع می گردد. این اتفاق باعث بروز یخ زدگی از نقطه مسدود شده تا اکسپنشن ولو ادامه می یابد.

نصب صحیح شیر انبساط

از نصب صحیح اکسپنشن ولو اطمینان حاصل کنید. نصب صحیح شامل جوشکاری مناسب و آسیب ندیدن قطعات آن می باشد. این آسیب دیدگی می تواند در قسمت پاور و اتصالات و لوله مویین باشد.

قرارگیری صحیح بالب اکسپنشن ولو

عدم قرارگیری صحیح بالب اکسپنشن در سرد خانه و چیلر تراکمی باعث تغذیه اضافه در اواپراتور  و برگشت مایع به کمپرسور و یخ زدگی اکسپنشن ولو می گردد. بالب شیر انبساط باید خروجی اواپراتور قبل اکولایزر در موقعیت مناسب نصب گردد.

گرفتگی در شیر انبساط

گرفتگی در شیر انبساط که به دلیل آلودگی و رطوبت در سیکل تبرید ، بروز پیدا می کند. این آلودگی ها و رطوبت باعث خوردگی فلزات رنگی در سیکل تبرید میگردد. این آلودگی ها عموما در شیر انبساط و دیگر قطعات باعث گرفتگی می شود. این عامل باعث بروز پدیده یخ زدگی شیر انبساط می گردد.

تخلیه مبرد داخل بالب

یکی از دلایل کمبود تغذیه مبرد در اواپراتور های سردخانه و چیلر تخلیه مبرد داخل بالب می باشد. همان طور که عنوان شد نیروی بالب باعث بازنمودن اوریفیس خروجی شیر می گردد. و در صورت ایراد در آن نیروی فنر و فشار اواپراتور باعث بستن آن می گردند. لذا جهت تست بالب باید به اندازه یک الی دو دقیق بالب را در دست گرفته و با افزایش دما در آن باید میزان مبرد خروجی از اکسپنشن افزایش یابد.

مطابق با آنچه که عنوان گردید باید جهت عیب یابی اکسپنشن ولو به ترتیب تمام موارد عنوان شده را بررسی نمود و ایرادات احتمالی را برطرف نمود.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس

برداشت از مطالب سایت تنها با ذکر منبع و لینک سایت مجاز می باشد