थर्मल विस्तार वाल्व, केशिका ट्यूब, इलेक्ट्रॉनिक विस्तार वाल्व, ये तीन महत्वपूर्ण थ्रॉटलिंग उपकरण हैं।

थर्मल विस्तार वाल्व, केशिका ट्यूब, इलेक्ट्रॉनिक विस्तार वाल्व, ये तीन महत्वपूर्ण थ्रॉटलिंग उपकरण हैं।

थ्रॉटलिंग तंत्र प्रशीतन उपकरण का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसका कार्य संघनन या द्रव रिसीवर में संघनन दाब के अंतर्गत संतृप्त द्रव (या उप-शीतित द्रव) को थ्रॉटलिंग के बाद वाष्पीकरण दाब और वाष्पीकरण तापमान तक कम करना है। भार में परिवर्तन के अनुसार, इवेपोरेटर में प्रवेश करने वाले प्रशीतित द्रव के प्रवाह को समायोजित किया जाता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले थ्रॉटलिंग उपकरणों में केशिका नलिकाएं, तापीय विस्तार वाल्व और फ्लोट वाल्व शामिल हैं।

यदि थ्रॉटलिंग तंत्र द्वारा इवेपोरेटर को आपूर्ति किए गए तरल की मात्रा इवेपोरेटर के लोड की तुलना में बहुत अधिक है, तो रेफ्रिजरेंट तरल का एक हिस्सा गैसीय रेफ्रिजरेंट के साथ कंप्रेसर में प्रवेश कर जाएगा, जिससे वेट कंप्रेशन या लिक्विड हैमर दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

इसके विपरीत, यदि इवेपोरेटर के हीट लोड की तुलना में तरल आपूर्ति की मात्रा बहुत कम है, तो इवेपोरेटर के हीट एक्सचेंज क्षेत्र का कुछ हिस्सा पूरी तरह से काम नहीं कर पाएगा, और यहां तक ​​कि वाष्पीकरण दबाव भी कम हो जाएगा; जिससे सिस्टम की कूलिंग क्षमता कम हो जाएगी, कूलिंग गुणांक कम हो जाएगा, और कंप्रेसर का डिस्चार्ज तापमान बढ़ जाएगा, जो कंप्रेसर के सामान्य लुब्रिकेशन को प्रभावित करेगा।

जब रेफ्रिजरेंट द्रव एक छोटे से छेद से गुजरता है, तो स्थैतिक दबाव का एक हिस्सा गतिशील दबाव में परिवर्तित हो जाता है, और प्रवाह दर तेजी से बढ़ जाती है, जिससे यह एक अशांत प्रवाह बन जाता है, द्रव विक्षुब्ध हो जाता है, घर्षण प्रतिरोध बढ़ जाता है, और स्थैतिक दबाव कम हो जाता है, जिससे द्रव दबाव को कम करने और प्रवाह को विनियमित करने के उद्देश्य को प्राप्त कर सकता है।

थ्रॉटलिंग संपीड़न प्रशीतन चक्र के लिए अपरिहार्य चार मुख्य प्रक्रियाओं में से एक है।

थ्रॉटलिंग तंत्र के दो कार्य हैं:

एक तरीका यह है कि कंडेंसर से निकलने वाले उच्च दबाव वाले तरल रेफ्रिजरेंट को वाष्पीकरण दबाव तक कम किया जाए और उसकी गति धीमी की जाए।

दूसरा तरीका यह है कि सिस्टम लोड में बदलाव के अनुसार इवेपोरेटर में प्रवेश करने वाले रेफ्रिजरेंट तरल की मात्रा को समायोजित किया जाए।

1. तापीय विस्तार वाल्व

थर्मल एक्सपेंशन वाल्व का उपयोग फ्रिऑन रेफ्रिजरेशन सिस्टम में व्यापक रूप से किया जाता है। तापमान संवेदन तंत्र की कार्यप्रणाली के माध्यम से, यह इवेपोरेटर के आउटलेट पर रेफ्रिजरेंट के तापमान में परिवर्तन के साथ स्वचालित रूप से परिवर्तित हो जाता है, जिससे रेफ्रिजरेंट की तरल आपूर्ति मात्रा को समायोजित करने का उद्देश्य पूरा होता है।

अधिकांश थर्मल एक्सपेंशन वाल्वों का सुपरहीट कारखाने से निकलने से पहले 5 से 6 डिग्री सेल्सियस पर सेट किया जाता है। वाल्व की संरचना यह सुनिश्चित करती है कि जब सुपरहीट में 2 डिग्री सेल्सियस की और वृद्धि होती है, तो वाल्व पूरी तरह से खुला हो जाता है। जब सुपरहीट लगभग 2 डिग्री सेल्सियस होता है, तो एक्सपेंशन वाल्व बंद हो जाता है। सुपरहीट को नियंत्रित करने के लिए एडजस्टमेंट स्प्रिंग का उपयोग किया जाता है, जिसका एडजस्टमेंट रेंज 3 से 6 डिग्री सेल्सियस तक होता है।

सामान्यतः, तापीय विस्तार वाल्व द्वारा निर्धारित अतिताप का स्तर जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण यंत्र की ऊष्मा अवशोषण क्षमता उतनी ही कम होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि अतिताप का स्तर बढ़ने से वाष्पीकरण यंत्र के अंतिम सिरे पर ऊष्मा स्थानांतरण सतह का एक बड़ा हिस्सा उपयोग में आ जाता है, जिससे संतृप्त भाप का अतिताप हो जाता है। यह वाष्पीकरण यंत्र के ऊष्मा स्थानांतरण क्षेत्र के एक हिस्से को घेर लेता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रशीतित वाष्प के वाष्पीकरण और ऊष्मा अवशोषण का क्षेत्र अपेक्षाकृत कम हो जाता है, यानी वाष्पीकरण यंत्र की सतह का पूर्ण उपयोग नहीं हो पाता है।

हालांकि, यदि सुपरहीट का स्तर बहुत कम हो, तो रेफ्रिजरेंट तरल रूप में कंप्रेसर में प्रवेश कर सकता है, जिससे लिक्विड हैमर जैसी प्रतिकूल घटना हो सकती है। इसलिए, सुपरहीट का उचित विनियमन आवश्यक है ताकि पर्याप्त रेफ्रिजरेंट इवेपोरेटर में प्रवेश कर सके और तरल रेफ्रिजरेंट कंप्रेसर में प्रवेश न कर सके।

थर्मल एक्सपेंशन वाल्व मुख्य रूप से एक वाल्व बॉडी, एक तापमान संवेदन पैकेज और एक केशिका ट्यूब से बना होता है। डायफ्राम संतुलन विधियों में भिन्नता के अनुसार थर्मल एक्सपेंशन वाल्व दो प्रकार के होते हैं: आंतरिक संतुलन प्रकार और बाह्य संतुलन प्रकार।

आंतरिक रूप से संतुलित तापीय विस्तार वाल्व

आंतरिक रूप से संतुलित तापीय विस्तार वाल्व, वाल्व बॉडी, पुश रॉड, वाल्व सीट, वाल्व सुई, स्प्रिंग, रेगुलेटिंग रॉड, तापमान संवेदन बल्ब, कनेक्टिंग ट्यूब, संवेदन डायाफ्राम और अन्य घटकों से मिलकर बना होता है।

बाह्य रूप से संतुलित तापीय विस्तार वाल्व

बाह्य संतुलन प्रकार के तापीय विस्तार वाल्व और आंतरिक संतुलन प्रकार के वाल्व की संरचना और स्थापना में अंतर यह है कि बाह्य संतुलन वाल्व के डायाफ्राम के नीचे का स्थान वाल्व के आउटलेट से नहीं जुड़ा होता है, बल्कि एक छोटे व्यास के संतुलन पाइप का उपयोग करके इसे इवेपोरेटर के आउटलेट से जोड़ा जाता है। इस प्रकार, डायाफ्राम के निचले भाग पर लगने वाला रेफ्रिजरेंट दबाव थ्रॉटलिंग के बाद इवेपोरेटर के इनलेट पर Po नहीं होता है, बल्कि इवेपोरेटर के आउटलेट पर दबाव Pc होता है। जब डायाफ्राम का बल संतुलित होता है, तो यह Pg = Pc + Pw होता है। वाल्व का खुलने का कोण इवेपोरेटर कॉइल में प्रवाह प्रतिरोध से प्रभावित नहीं होता है, इस प्रकार आंतरिक संतुलन प्रकार की कमियों को दूर किया जाता है। बाह्य संतुलन प्रकार का उपयोग मुख्य रूप से उन स्थितियों में किया जाता है जहां इवेपोरेटर कॉइल का प्रतिरोध अधिक होता है।

सामान्यतः, विस्तार वाल्व बंद होने पर भाप की अतितापीय डिग्री को बंद अतितापीय डिग्री कहा जाता है, और बंद अतितापीय डिग्री वाल्व का छेद खुलना शुरू होने पर खुली अतितापीय डिग्री के बराबर होती है। बंद अतितापीय डिग्री स्प्रिंग के पूर्वभार से संबंधित होती है, जिसे समायोजन लीवर द्वारा समायोजित किया जा सकता है।

स्प्रिंग को सबसे ढीली स्थिति में समायोजित करने पर प्राप्त होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा को न्यूनतम बंद ऊष्मा कहा जाता है; इसके विपरीत, स्प्रिंग को सबसे कसी हुई स्थिति में समायोजित करने पर प्राप्त होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा को अधिकतम बंद ऊष्मा कहा जाता है। सामान्यतः, विस्तार वाल्व की न्यूनतम बंद ऊष्मा 2℃ से अधिक नहीं होती है, और अधिकतम बंद ऊष्मा 8℃ से कम नहीं होती है।

आंतरिक संतुलन तापीय विस्तार वाल्व के लिए, वाष्पीकरण दाब डायाफ्राम के नीचे कार्य करता है। यदि इवेपोरेटर का प्रतिरोध अपेक्षाकृत अधिक है, तो कुछ इवेपोरेटरों में रेफ्रिजरेंट के प्रवाह के दौरान प्रवाह प्रतिरोध में भारी हानि होगी, जो तापीय विस्तार वाल्व को गंभीर रूप से प्रभावित करेगी। इससे इवेपोरेटर की कार्यक्षमता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप इवेपोरेटर के आउटलेट पर सुपरहीट डिग्री में वृद्धि होती है और इवेपोरेटर के ऊष्मा स्थानांतरण क्षेत्र का अनुचित उपयोग होता है।

बाह्य रूप से संतुलित तापीय विस्तार वाल्वों के लिए, डायाफ्राम के नीचे कार्य करने वाला दबाव वाष्पीकरण दबाव नहीं बल्कि वाष्पीकरण यंत्र का आउटलेट दबाव होता है, और स्थिति में सुधार होता है।

2. केशिका

केशिका सबसे सरल अवरोधक उपकरण है। केशिका एक बहुत पतली तांबे की नली होती है जिसकी लंबाई निश्चित होती है, और इसका आंतरिक व्यास आमतौर पर 0.5 से 2 मिमी होता है।

थ्रॉटलिंग डिवाइस के रूप में केशिका की विशेषताएं

(1) केशिका लाल तांबे की नली से खींची जाती है, जो निर्माण में सुविधाजनक और सस्ती होती है;

(2) इसमें कोई गतिशील भाग नहीं हैं, और विफलता और रिसाव का कारण बनना आसान नहीं है;

(3) इसमें स्व-क्षतिपूर्ति की विशेषताएँ हैं,

(4) प्रशीतन कंप्रेसर के बंद होने के बाद, प्रशीतन प्रणाली में उच्च दबाव पक्ष और निम्न दबाव पक्ष पर दबाव को जल्दी से संतुलित किया जा सकता है। जब यह फिर से चलना शुरू होता है, तो प्रशीतन कंप्रेसर का मोटर चालू हो जाता है।

3. इलेक्ट्रॉनिक विस्तार वाल्व

इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व एक स्पीड टाइप का वाल्व है, जिसका उपयोग इंटेलिजेंट कंट्रोल वाले इन्वर्टर एयर कंडीशनर में किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व के फायदे हैं: प्रवाह समायोजन की विस्तृत रेंज; उच्च नियंत्रण सटीकता; इंटेलिजेंट कंट्रोल के लिए उपयुक्त; उच्च दक्षता वाले रेफ्रिजरेंट प्रवाह में तेजी से बदलाव के लिए उपयुक्त।

इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व के फायदे

प्रवाह समायोजन की विस्तृत श्रृंखला;

उच्च नियंत्रण परिशुद्धता;

बुद्धिमान नियंत्रण के लिए उपयुक्त;

इसे उच्च दक्षता के साथ रेफ्रिजरेंट प्रवाह में तीव्र परिवर्तनों पर लागू किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व का खुलना कंप्रेसर की गति के अनुसार समायोजित किया जा सकता है, ताकि कंप्रेसर द्वारा आपूर्ति किए गए रेफ्रिजरेंट की मात्रा वाल्व द्वारा आपूर्ति किए गए तरल की मात्रा से मेल खाए, जिससे इवेपोरेटर की क्षमता को अधिकतम किया जा सके और एयर कंडीशनिंग और रेफ्रिजरेशन सिस्टम का इष्टतम नियंत्रण प्राप्त किया जा सके।

इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व के उपयोग से इन्वर्टर कंप्रेसर की ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है, तापमान में तेजी से समायोजन संभव होता है और सिस्टम की मौसमी ऊर्जा दक्षता अनुपात में वृद्धि होती है। उच्च शक्ति वाले इन्वर्टर एयर कंडीशनरों के लिए, इलेक्ट्रॉनिक एक्सपेंशन वाल्व को थ्रॉटलिंग घटक के रूप में उपयोग करना अनिवार्य है।

इलेक्ट्रॉनिक विस्तार वाल्व की संरचना में तीन भाग होते हैं: पहचान, नियंत्रण और निष्पादन। संचालन विधि के आधार पर, इसे विद्युत चुम्बकीय प्रकार और विद्युत प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। विद्युत प्रकार को आगे प्रत्यक्ष-क्रिया प्रकार और मंदन प्रकार में विभाजित किया गया है। वाल्व सुई वाला स्टेपिंग मोटर प्रत्यक्ष-क्रिया प्रकार है, और गियर सेट रिड्यूसर के माध्यम से वाल्व सुई वाला स्टेपिंग मोटर मंदन प्रकार है।