열팽창밸브는 랭동시스템의 관건적인 부품으로서 주로 랭동제의 류량을 조절하고 증발기 수출처의 랭동제가 적합한 과열도상태에 있도록 확보함으로써 랭동시스템의 효률과 안정성을 제고하는데 사용된다.

1. 개폐원리

열 팽창 밸브의 개폐는 세 가지 기본 압력에 의해 결정됩니다.

F1 (온도 팩 압력): 필름의 표면에 작용하며 밸브가 열리는 방향에 위치합니다.온팩은 흡기관로에 설치되는데 흡기관로의 온도가 변화할 때 온팩내의 매체상태가 개변되고 압력이 따라서 변화한다.온도 패키지의 압력이 증발 압력과 스프링의 힘을 합친 것보다 클 때, 필름은 위로 이동하여 밸브를 움직여 여는 추세를 보이게 한다.

F2(증발 압력): 밸브가 닫히는 방향에 작용합니다.증발압력은 증발기 내 냉매가 증발할 때의 압력으로 밸브가 열리는 것을 방해한다.

F3(스프링 압력): 밸브가 닫히는 방향으로 필름 하단에도 동일하게 작동합니다.스프링은 과열도를 설정하는 데 사용되며 스프링의 예비 긴장을 조절하여 밸브의 개폐 정도를 변경할 수 있습니다.

열력 팽창 밸브를 조절할 때, 필름 한쪽의 온도 패키지 압력과 다른 쪽에 작용하는 증발 압력은 용수철 힘의 합과 균형을 이루며, 따라서 밸브의 개폐 제어를 실현한다.

2. 과열도

정의: 과열도는 증발기 출구에 있는 냉각제 증기의 실제 온도와 해당 압력에 따른 포화온도의 차이를 말하며, 흡입관에 온도팩을 설치한 위치에서 측정된다.측정 단위: 켈빈 (K).

작용: 과열도는 팽창 밸브를 통해 액체 충전을 조절하는 신호로 쓰인다.예를 들어, 과열도가 너무 높을 때, 증발기 내의 냉각제가 부족하고, 증발기의 효과적인 이용 면적이 줄어들고, 냉각량이 낮아지는 것을 설명하며, 이때 팽창 밸브는 자동으로 개도를 증가시켜 냉각제의 유량을 증가시킨다;반대로 과열도가 너무 낮을 때 압축기는 습증기를 흡입하여 액격을 초래할수 있으며 팽창밸브는 개도를 줄이고 랭매제의 류량을 감소시킬수 있다.

3. 과냉도

정의: 과냉도는 응축기 출구의 냉각제 액체의 실제 온도와 해당 압력의 포화온도의 차이를 말한다.측정 단위: 켈빈 (K).

작용: 냉각제의 과냉도는 팽창밸브 앞의 냉각제에 증기 기포가 생기는 것을 방지하는 데 매우 필요하다.냉각제 속의 증기 기포는 팽창 밸브의 용량을 낮추어 증발기에 대한 액체 공급을 감소시킨다.과냉도는 콘덴서 출구에 과냉기를 설치하거나 콘덴서 내의 자연 과냉을 이용하여 구현할 수 있으며, 대부분의 경우 4-5K의 과냉도는 충분하다.

4. 열팽창밸브 MOP

정의: MOP는 압축기의 흡기압력이 어느 한 값을 초과하지 않도록 제한하기 위해 열팽창밸브에 전문적인 설계이다.MOP 설정점은 압축기의 정격 흡기 압력, 시스템의 안전 운행 요구 사항 등에 근거하여 확정한다.

작동 원리

MOP 기능이 없는 열팽창밸브: 감온팩에 충전된 매체는 대부분 액체의 형태로 존재한다. 감온팩이 압축기의 흡기관로에 접촉하여 열을 받거나 추워질 때 내부의 매체액체는 증발하여 기체 또는 기체가 응축되여 액체로 되여 압력변화를 일으키며 모세관을 통해 필름에 작용하여 밸브의 개도의 변화를 일으키고 랭매의 류량을 조절하여 최종적으로 열도를 통제한다.

OP 기능이 있는 열팽창밸브: 감온가방에는 미량의 액체가 충전되여있으며 대부분 매체는 기체상태이다.압축기가 냉매 유량이 매우 크고 흡기 압력이 매우 높은 작업 상황에서 작동할 때 압축기는 흡기 파이프의 온도가 매우 높다.

어떤 설정점에 도달했을 때, 열팽창밸브 감온팩 내의 액체를 전부 증발하여 기체가 될 수 있다. 온도가 계속 높아질 때, 감온팩 내의 단일 상태의 기체 압력 변화는 매우 뚜렷하지 않고 거의 변하지 않는다. 이렇게 하면 밸브의 개도가 계속 증가하지 않는 데 영향을 줄 수 있다. 따라서 압축기의 흡기 압력이 계속 높아지지 않는 것을 제한할 수 있다.언급된 MOP 설정점은 응용된 시스템이 받아들일 수 있는 최대 흡기 압력을 가리킨다.예를 들어 고온 작업 상황에서 MOP 기능은 압축기의 흡기 압력이 너무 높은 것을 방지하고 압축기와 냉동 시스템을 보호한다.

5. 팽창밸브 설치

설치 위치: 팽창 밸브는 반드시 증발기 앞에 있는 액체 파이프라인에 설치해야 하며, 그 온도 패키지는 가능한 한 증발기에 가까운 흡기 파이프라인에 고정되어야 한다.외부 압력 밸런스가 존재하는 경우 밸런스 튜브는 온도 팩이 나온 후 즉시 흡기 튜브에 연결되어야합니다.팽창 밸브를 설치할 때 수출입 방향은 반대로 연결할 수 없으며 격렬한 진동과 충돌을 피해야 한다.

온도 팩은 수평 흡기 튜브에 설치하는 것이 가장 좋으며, 방향은 시계 1-4시 사이에 대응하는 위치여야 하며, 위치는 파이프 라인의 외경에 달려 있다.[이 글의 출처 공중번호: 랭동백과] 이는 이 방위가 흡기관내의 랭동제의 진실한 온도를 더욱 잘 반영하여 관로의 밑부분에 액체가 고이거나 웃부분의 온도이상으로 하여 측정의 정확성에 영향을 주지 않도록 하기 때문이다.

6. 팽창밸브 조정

출하 시 설정: 팽창 밸브의 출하 시 설정은 대부분의 응용 프로그램의 요구를 충족시킬 수 있으며 출하 시 정지 과열도는 일반적으로 4 ℃ 로 설정됩니다.

조정 방법: 시계 방향으로 조절봉(꺼짐)을 회전하고 밸브의 정지 과열도가 증가한다.시계 반대 방향으로 조절대를 회전하여 밸브의 정지 과열도를 줄인다.일반적으로 조절봉은 한바퀴 돌면서 과열도변화를 1~2 ℃ 정지시킨다.

만약 증발기 중의 과열도가 너무 높다면, 그 원인은 액체 냉각제의 공급이 부족하기 때문일 수 있으며, 점차 반시계 방향으로 팽창 밸브의 설치 막대를 회전시킬 수 있으며, 매번 조정 후 일정 기간 동안 시스템을 안정시키고, 과열도 변화 상황을 관찰한 적이 있으며, 파동을 관찰하여 과열도를 낮출 수 있다.조정할 때는 조절대를 천천히 회전시켜 과도한 조정으로 인한 시스템 불안정을 피해야 한다.증발기 중 과열도가 적합한지 판단하려면 증발기 수출용 냉매 상태를 관찰하고 증발기 수출입의 온도와 압력을 측정하는 방법 등을 이용할 수 있다.