المواضيع:
- مقدمة
- شعري
- صمام التمدد الحراري (TEV)
- يمكن تخزينها
مقدمة:
يعد صمام التمدد جزءًا أساسيًا من أنظمة تكييف الهواء. وهو يعمل كتقييد في الخط الفاصل بين عنصر المجفف/الفلتر والمبخر، مما يؤدي إلى الانتقال من الضغط المرتفع إلى الضغط المنخفض. في الصورة أدناه، تم تأطير صمام التمدد (المصمم كصمام كتلة) باللون الأخضر.
بعد مرور مادة التبريد الصادرة من الضاغط عبر عنصر المرشح/المجفف، تصل إلى صمام التمدد عند ضغط يبلغ حوالي 15 بار ودرجة حرارة تبلغ حوالي 45 درجة مئوية. يتدفق سائل التبريد من صمام التمدد إلى المبخر. عندما يتدفق سائل التبريد من خلال تقييد صمام التمدد، فإنه يخضع لانخفاض كبير في الضغط. عندما ينخفض الضغط، تنخفض أيضًا درجة غليان مادة التبريد. يبدأ سائل التبريد بالتبخر ويتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية. في هذه المرحلة من التحول من السائل إلى البخار، يمتص المبرد الحرارة من البيئة. يتم استخراج هذه الحرارة المنبعثة من الهواء المار عبر المبخر، مما يؤدي إلى تبريد الهواء. يتم توجيه هذا الهواء المبرد إلى الداخل، مما يؤدي إلى الهواء البارد والمجفف الذي ينتجه مكيف الهواء.
هناك أنواع مختلفة من صمامات التمدد، وهي صمام التمدد الشعري وصمام التمدد الحراري (TEV)، والذي يُطلق عليه غالبًا "صمام الكتلة". هذه موصوفة أدناه.
شعري:
في أنظمة تكييف الهواء، تجد أحيانًا نوعًا بسيطًا من صمامات التمدد تسمى الشعيرات الدموية أو الفوهة. في المركبات الأحدث، لم تعد صمامات التمدد عادةً مجهزة بصمام شعري، ولكن بصمام تمدد ثرموستاتي (متحكم فيه).
مع نظام تكييف الهواء ذو الشعيرات الدموية، لا يمكن تعديل قدرة التبريد بدقة. إذا أصبح الضغط مرتفعًا جدًا أو أصبح المبخر باردًا جدًا، فعادةً ما يتم إيقاف تشغيل ضاغط تكييف الهواء.
عادةً ما يكون الجزء الخارجي لصمام التمدد الشعري مصنوعًا من البلاستيك ويوجد داخله أنبوب خاص. هناك مرشحات قبل وبعد هذا الأنبوب. يتسبب الأنبوب الشعري في انخفاض مفاجئ في الضغط، مما يؤدي بسرعة إلى انخفاض درجة حرارة غليان مادة التبريد وتغييرها من السائل إلى الغاز. تحدد كيفية بناء الأنبوب الشعري مقدار انخفاض الضغط، وهذا يؤثر على درجة الحرارة عند دخول مادة التبريد إلى المبخر. يمكن العثور على الأنبوب الشعري بأحجام مختلفة، كما أن تركيب واحد بأبعاد مختلفة سيؤدي إلى تغيير قدرة التبريد للنظام. إذا كان هناك تبخر أقل في المبخر، فهذا يعني عادةً تبريدًا أقل.
في أنظمة تكييف الهواء ذات الشعيرات الدموية، عادةً ما نجد أيضًا مركمًا في قسم الضغط المنخفض. وهذا يمنع السائل من أن يمتصه الضاغط، لأن الشعيرات الدموية لها فتحة ثابتة. وللمركم أيضًا مهام مهمة أخرى، مثل التصفية وإزالة الرطوبة (التجفيف) وتخزين مادة التبريد. يدخل غاز التبريد إلى المجمع من المبخر على شكل غاز، مع بعض القطرات السائلة. تضمن شاشة الفصل الموجودة في المجمع أن جزيئات السائل تغوص إلى أسفل الجانب. يقوم المجفف بإزالة الرطوبة من المبرد. بالإضافة إلى ذلك، يتم امتصاص البخار من الأعلى بواسطة الضاغط من خلال فتحة صغيرة تبلغ حوالي 1 ملم، ويأخذ معه القليل من الزيت.
يمكن أن تحدث الأعطال التالية في أنظمة تكييف الهواء ذات الأنبوب الشعري:
- الانسداد: إذا أصبحت الشعيرات الدموية مسدودة بسبب الملوثات الموجودة في مادة التبريد، فقد يؤدي ذلك إلى تقليل قدرة التبريد؛
- الأبعاد غير الصحيحة: في بعض الحالات قد يكون من الضروري استبدال الشعيرات الدموية بأبعاد مختلفة لضبط قدرة التبريد للنظام. قد يكون ذلك مطلوبًا لتغييرات النظام أو إذا كانت المواصفات الأصلية لا تلبي الأداء المطلوب، مثل مبخر التجميد أو التبريد غير الكافي.
- مشاكل جهازية: إذا كان نظام تكييف الهواء يعاني من مشاكل مستمرة في الأداء وتم فحص المكونات الأخرى وهي في حالة جيدة، فقد تكون الشعيرات الدموية هي السبب المحتمل. قد تتضرر الشعيرات الدموية وهذا لا يمكن رؤيته بسهولة.
صمام التمدد الحراري (TEV):
نظام تكييف الهواء الذي عادة ما نجده في المركبات الحديثة هو نظام مزود بصمام تمدد يتم التحكم فيه حراريًا، ويُشار إليه اختصارًا بـ TEV. يستبدل صمام التمدد الحراري النظام بأنبوب شعري وهو في الأساس عبارة عن انقباض يتم التحكم في حجم فتحه بواسطة درجة حرارة الغاز المتدفق من المبخر.
هناك إصدارات مختلفة. بالإضافة إلى استبدال الشعيرات الدموية، يختلف أيضًا عنصر المرشح/المجفف. يقع الفلتر/المجفف مباشرة بعد المكثف ويتعامل مع مادة التبريد في صورة سائلة. يتم قياس درجة الحرارة بعد المبخر. إذا أصبحت درجة حرارة المبخر مرتفعة للغاية بسبب عدم وجود ما يكفي من مادة التبريد المتدفقة من خلاله، تصبح الفتحة أكبر، مما يسمح بدخول المزيد من مادة التبريد إلى المبخر وتنخفض درجة الحرارة مرة أخرى. يحافظ صمام التمدد الحراري على ثبات درجة الحرارة (والضغط) ضمن حدود معينة. ويعني هذا أيضًا أنه يمكننا التأكد من أن مادة التبريد في شكل بخار يتم امتصاصها بواسطة الضاغط، بحيث لا تكون هناك حاجة لاستخدام المركم في قسم الضغط المنخفض.
يمكن تقسيم صمام التمدد الحراري إلى ثلاثة أنواع:
- صمام التمدد مزود بحساس عن بعد (تحكم باللمبة عن بعد) مع معادلة الضغط الداخلي أو الخارجي.
- صمام كتلة مع غشاء داخلي أو خارجي.
- صمام التوسع الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا.
صمام التمدد الحراري مع حساس عن بعد ومعادلة الضغط الداخلي:
يتكون صمام التمدد الحراري من جزأين، هما جزء القياس والحساس أو اللمبة، وهو متصل بصمام التمدد الفعلي. قسم القياس مملوء بالغاز ويقع عند مخرج المبخر. عندما ترتفع درجة الحرارة عند مخرج المبخر بسبب مرور كمية قليلة جدًا من مادة التبريد، يتمدد الغاز ويزداد الضغط. يقوم الدبوس بعد ذلك بدفع الكرة لتحريرها، مما يتسبب في تدفق المزيد من مادة التبريد إلى المبخر وانخفاض درجة الحرارة عند المخرج مرة أخرى. يتم إطلاق الكرة بمجرد أن تتجاوز القوة الموجودة على الغشاء من المستشعر مجموع قوة الزنبرك وقوة ضغط مادة التبريد على جانب مدخل المبخر. عندما تصبح درجة الحرارة بعد المبخر منخفضة للغاية، يحدث العكس. تجبر قوة الزنبرك الكرة على العودة إلى المقعد، وتضيق الفتحة ويقل تدفق مادة التبريد. وبالتالي يحافظ صمام TEV على درجة حرارة ثابت مادة التبريد. يقوم صمام التمدد الحراري بقياس درجة الحرارة وتحويلها إلى ضغط. يقوم التحكم في الضغط بتنشيط الصمام.
صمام التمدد الحراري مع جهاز استشعار عن بعد ومعادلة الضغط الخارجي:
معادلة الضغط لها علاقة بالضغط الموجود تحت الحجاب الحاجز. إذا كانت المساحة الموجودة أسفل الغشاء متصلة بجانب مدخل المبخر، فإننا لا نأخذ في الاعتبار فقدان الضغط الذي يحدث في المبخر. بعد كل شيء، يتم قياس درجة الحرارة على جانب مخرج المبخر، بينما يتم التحكم على جانب المدخل. عندما يتجاوز فقدان الضغط 0,2 بار، يوصى باستخدام صمام التمدد مع معادلة الضغط الخارجي. إذا كانت المساحة الموجودة أسفل الغشاء متصلة بجانب مخرج المبخر، فسيتم تعويض فقدان الضغط. عادةً ما يتم تطبيق معادلة الضغط الخارجي على الأنظمة الأكبر حجمًا.
صمام كتلة مع الحجاب الحاجز التحكم الخارجي
يتم تثبيت صمام الكتلة على أنابيب الدخول والخروج للمبخر. يقع خط الإدخال بجوار خط المخرج في المبخر. في الجزء السفلي من صمام الكتلة، يدخل المبرد في شكل سائل من المرشح/المجفف (المكثف) ويمر عبر الصمام الكروي في طريقه إلى المبخر. توجد كمية ثابتة من مادة التبريد الغازية فوق الغشاء. سيتحمل هذا الغاز درجة حرارة الغاز الخارج من المبخر. مع ارتفاع درجة الحرارة، فإن زيادة الضغط ستدفع الدبوس إلى الأسفل، مما يؤدي إلى فتحة تدفق أكبر في خط الإمداد. وهذا يسمح بدخول المزيد من مادة التبريد إلى المبخر، مما يؤدي إلى خفض درجة الحرارة. في الحالات العكسية، سيتم إغلاق الصمام الكروي، مما يسمح بدخول كمية أقل من مادة التبريد إلى المبخر ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.
صمام كتلة مع غشاء تنظيم داخلي:
في صمام الكتلة المزود بغشاء تحكم داخلي، يوجد رأس حراري مع مادة تبريد على جانب مخرج المبخر. يفترض سائل التبريد الموجود في الكوب الحراري درجة حرارة سائل التبريد الخارج من المبخر. عند درجات الحرارة المرتفعة، يتمدد المبرد، مما يتسبب في قيام غشاء الكبسولة بدفع القضيب إلى الأسفل وتوسيع فتحة الصمام الكروي. وعلى العكس من ذلك، فإن انخفاض درجة الحرارة سيؤدي إلى ارتفاع الغشاء، مما يجعل الفتحة أصغر. تظهر هاتين الحالتين في الصور أدناه.
صمام التمدد الحراري الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا:
يمكن التحكم في صمام التمدد الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا (المختصر بـ EEV) باستخدام وحدة التحكم الإلكترونية في نظام التحكم في المناخ. يمكن استخدام محرك السائر لهذا الغرض. يتيح محرك السائر هذا للإبرة زيادة أو تقليل الفتحة بخطوات صغيرة. اعتمادًا على درجة الحرارة المطلوبة في الداخل، يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية تنظيم السعة بسرعة كبيرة باستخدام ضاغط تكييف الهواء الذي يتم التحكم فيه كهربائيًا وصمام التمدد.
الأعطال المحتملة:
نواجه في الورشة مشاكل مع صمام التمدد. عادة ما تنشأ المشاكل بسبب التلوث، مما يتسبب في انسداد صمام التمدد أو بقائه مفتوحًا.
- الصمام مسدود:
يحدث الانسداد بسبب الملوثات الموجودة في سائل التبريد. ونتيجة للانسداد، يدخل كمية قليلة جدًا من مادة التبريد إلى المبخر، مما يؤدي إلى زيادة الضغط مع خطر ارتفاع درجة حرارة الضاغط. - يبقى الصمام مفتوحًا:
يؤدي ترك الصمام مفتوحًا إلى السماح بدخول كمية كبيرة من مادة التبريد إلى الضاغط. إذا لم يتحول كل سائل التبريد الموجود في المبخر إلى غاز، فهناك احتمال أن تنتهي كمية (زائدة) من سائل التبريد في الضاغط، مما يتسبب في تعرض الضاغط لصدمة سائلة.
من السهل منع التلوث: استبدل الفلتر/المجفف بشكل دوري.
الصفحة ذات الصلة:
