Терморегулирующие вентили

Терморегулирующий вентиль СТРВ является прибором постепенного (плавного) или просто рационального регулирования холодопроизводительности холодильных установок. Он защищает компрессор от перегрева, влажного хода и гидравлических ударов.

Принцип работы вентиля основан на уравновешивании сил, создаваемых на клапане и чувствительном элементе давлениями хладагента и наполнителя, силами упругих деформаций чувствительного элемента пружины.

Терморегулирующие вентили выполняют сильфонными и мембранными . Наиболее распространенные на судах получили простые конструктивно и надежные вентили (клапаны) ТРВ-0,5М; ТРВ-1М; ТРВ-2М; ТРВ-4М; ТРВК-2 и т.д., выпускаемые заводом «Термоавтомат».

Устройство ТРВК-2 показано на рис. 30, а. В другой про­изводительности отличаются только диаметром отверстия в седле и размером клапана.

Термочувствительная система (термобаллон 11 и капилляр­ная трубка 4) заполняется на заводе насыщенным паром фреона-12 при температуре 16°. Размеры термобаллона подобраны та­ким образом, что при конденсации в нем помещается весь жид­кий фреон. Заполнение термочувствительной системы определенным количеством насыщенного пара фреона обеспечивает взаимозави­симость температуры и давления в ней, как показано на рис. При заполнении термочувствительной системы насыщенным паром ТРВ называют парозаполненными.

Рис. 31 показывает, что при температуре более 16° С давле­ние повышается незначительно. Это объясняется тем, что ниже 16° С термочувствительная система заполнена парожидкостной смесью, а выше 16° С — только паром фреона. Характер кривой по­казывает, что ТРВ с парозаполненной термочувствительной систе­мой не боятся повышения температуры при нахождении их в теп­лом месте, а также при оттаивании испарителей. При длительном бездействии испарителей ТРВ такого типа всегда остаются открытыми.

В заводских условиях ТРВ настраивают таким образом, что­бы при разности температур фреона на входе в испаритель и в тер­мочувствительном баллоне 11 (закрепленном на выходе из испарителя), равной 2—3° С, клапан начинал открываться (см. рис. 30, а). Перегрев, зависящий от настройки ТРВ, называют закрытым. За­крытый перегрев — это перегрев пара фреона, при котором кла­пан ТРВ начинает открываться. Величина закрытого перегрева в ТРВК-2 зависит от натяга пружины 10. Натяг пружины изменяет­ся при помощи винта настройки 1, имеющего левую резьбу. При вращении винта 1 против часовой стрелки пружина затягивается.

Величина перегрева, зависящая от характеристики пружины 10, называется открытым перегревом (P_пр). Открытый перегрев — это перегрев пара фреона, при котором клапан 9 открывается на величину, соответствующею расчетной производительности. Сумма закрытого и открытого перегрева называется общим перегревом.

Рис. 30. Устройство мембранных терморегулирующих вентилей:

а — ТРВК-2; б — ТМ-2Ф; 1 — регулировочный шток; 2 — сальник; 3 — фильтр; 4 — капиллярная трубка; 5 — крышка; 6 —мембрана; 7 — нажимная шпилька: 8 — гнездо клапана; 9 — игольчатый клапан; 10 — пружина; 11 — термочувствительный баллон; 12 — колпачковая гайка; 13 — прокладки; 14 — иглодержатель; 15 — корпус клапана

Рис. 31. График зависимости давления от температуры в термосистеме парозаполненных ТРВ

Терморегулирующий вентиль ТРВК-2 обеспечивает работу установки в интервале температур кипения фреона в испарителе от —30 до +10° С. Мембрана ТРВ изготовлена из бериллиевой бронзы, клапан — из стали, гнездо клапана — из фторопласта. Во входном патрубке корпуса ТРВ установлен сетчатый фильтр.

На рис. 30, б показан поперечный разрез терморегулирующего вентиля типа ТМ-2Ф. Конструкция вентиля типа ТМ-2Ф аналогичны конструкции ТРВК-2.

Терморегулирующие вентили фирмы «Данфосс» типа ТV. Фирма «Данфосс» выпускает терморегулирующие вентили TV сильфонного типа для кондиционирования воздуха, рассчитанные на работу при температуре кипения от —10 до +20°С.

Вентили, предназначенные для систем низкотемпературных холодильных установок рассчитаны на работу при температурах от —40 до +5°С.

Упругим элементом в ТРВ является сильфон. На тарелку сильфона 5 сверху действует давление газа, которым заполнена термочувствительная система, снизу на тарелку сильфона 17 через отверстие 16. Верхняя тарелка 5 пружины 12 имеет пазы по образующей (в разрез не ......) и хладагент заполняет также нижнюю часть клапана 13. Между тарелкой сильфона и верхней тарелкой пружины установлены три штока 4. Седло 15 клапана .ввернуто на резьбе в верхнюю часть корпуса ТРВ и уплотнено прокладкой. В углубле­ние верхней тарелки пружины вставлен игольчатый клапан 13.

Величина закрытого перегрева зависит от натяжения пружины 12. Натяг пружины 12 изменяется передвижением гайки 5, которая служит нижней тарелкой для пружины. Гайка 8 имеет пазы (не по­павшие в разрез), которые препятствуют ее вращению. В гайку 8 ввернут винт настройки 11, уплотненный сальником 10 и закрытый предохранительным колпаком 9. Общий перегрев ТРВ равен 10÷12°С.

При вращении винта настройки 11 против часовой стрелки (если смотреть снизу) перегрев уменьшается, а при вращении по часовой стрелке — увеличивается. При повороте винта настройки

ТРВ работает следующим образом. При снижении тепловой нагрузки перегрев уменьшается и температура термобаллона 2 по­нижается. При этом поглотительная способность адсорбента увели­чивается и часть газа поглощается. Давление в термочувствитель­ной системе уменьшается, и клапан 13 прикрывается под действием пружины 12 и давления фреона на крышку 18 снизу. При повы­шении тепловой нагрузки перегрев увеличивается, и температура термобаллона повышается. При повышении температуры погло­тительная способность адсорбента уменьшается и часть адсор­бированного газа выделяется с поверхности адсорбента. Проис­ходит процесс десорбции, противоположный адсорбции. При выделении адсорбированного газа давление в термочувстви­тельной системе увеличивается и клапан 13 открывается на боль­шую величину.