اکسپنشن چیست؟ (شیر انبساط)
اکسپنشن (expansion valve) یا شیر انبساط کولر گازی باعث کاستن از فشار مایع مبرد می شود. این کاستن از فشار به این دلیل است که امکان تبدیل مایع به بخار را به تبخیر کننده یا اواپراتور بدهد. گاز مبرد در حالت مایع با درجه حرارت بالا وارد اکسپنشن یا شیر انبساط می شود. با خروج مبرد از این شیر فشار آن بسیار کاهش پیدا کرده و در عین حال درجه حرارت آن نیز کاهش می یابد.
قسمت های مختلف شیر انبساط شامل :
- عنصر قدرت-لوله مویین-حباب یا کپسول یا POWER ELEMENT-CAPILLARY TUBE-BULB
- دیافراگم یا Diaphragm
- ورودی یا Inlet
- روزنه یا سوراخ یا Orifice
- فنر تنظیم گرمایش یا superheat setting spring
- خروجی یا Outlet
- سنجاق (فشار) یا Pushpin
شیر انبساط چیست؟
شیر انبساط، که به آن اکسپنشن ولو (Expansion Valve) نیز گفته می‌شود، یکی از اجزای اصلی سیستم‌های تبرید تراکمی بخار و جذبی است. وظیفه‌ی اصلی این شیر، کنترل جریان مبرد ورودی به اواپراتور و در نهایت تنظیم دمای اواپراتور است.
شیر انبساط در مسیر بین کندانسور و اواپراتور قرار می‌گیرد. مبرد پس از طی کردن مراحل تراکم و چگالش در کندانسور، به صورت مایع با فشار و دمای بالا به سمت شیر انبساط حرکت می‌کند. در این مرحله، شیر انبساط با کاهش فشار و دمای مایع، آن را برای انجام فرآیند تبخیر و جذب گرما در اواپراتور آماده می‌کند.
نحوه عملکرد شیر انبساط:
انواع مختلفی از شیرهای انبساط وجود دارند که رایج‌ترین آنها شیر انبساط ترموستاتیکی است. در این نوع شیر، از یک سیال حساس به دما برای تنظیم میزان گشایش شیر و در نتیجه کنترل جریان مبرد استفاده می‌شود. سیال حساس به دما درون یک حباب حسگر در خروجی اواپراتور قرار دارد. با افزایش دمای اواپراتور، سیال درون حباب حسگر منبسط شده و سبب اعمال فشار به دیافراگم داخل شیر می‌شود. این امر باعث بسته شدن جزئی شیر و کاهش جریان مبرد می‌شود. در مقابل، با کاهش دمای اواپراتور، سیال درون حباب حسگر منقبض شده و دیافراگم را آزاد می‌کند، که منجر به باز شدن بیشتر شیر و افزایش جریان مبرد می‌شود.
مزایای استفاده از شیر انبساط:
- کنترل دقیق دمای اواپراتور: شیر انبساط با تنظیم دقیق جریان مبرد، دمای اواپراتور را در محدوده‌ی مطلوب نگه می‌دارد. این امر به افزایش کارایی و راندمان سیستم تبرید کمک می‌کند.
- جلوگیری از یخ زدگی اواپراتور: اگر جریان مبرد به اواپراتور بیش از حد باشد، ممکن است دمای آن به زیر صفر درجه رسیده و یخ بزند. شیر انبساط با تنظیم مناسب جریان مبرد، از یخ زدگی اواپراتور جلوگیری می‌کند.
- کاهش مصرف انرژی: با کنترل دقیق دمای اواپراتور، شیر انبساط به کاهش مصرف انرژی سیستم تبرید کمک می‌کند.
انواع شیرهای انبساط:
علاوه بر شیر انبساط ترموستاتیکی، انواع دیگری از شیرهای انبساط نیز وجود دارند که عبارتند از:
- شیر انبساط الکترونیکی: این نوع شیر از سنسورهای الکترونیکی برای تنظیم جریان مبرد استفاده می‌کند و دقت و کنترل بیشتری را نسبت به شیر انبساط ترموستاتیکی ارائه می‌دهد.
- شیر انبساط مکانیکی: این نوع شیر از فشار مایع مبرد برای تنظیم جریان آن استفاده می‌کند و عملکرد ساده‌تری نسبت به سایر انواع شیرها دارد.
- شیر انبساط شناوری: این نوع شیر از نیروی شناوری برای تنظیم جریان مبرد استفاده می‌کند و در سیستم‌های تبرید با ظرفیت پایین کاربرد دارد.
انتخاب شیر انبساط مناسب:
انتخاب شیر انبساط مناسب برای یک سیستم تبرید به عوامل مختلفی از جمله ظرفیت سیستم، نوع مبرد، نوع اواپراتور و شرایط محیطی بستگی دارد.
نتیجه‌گیری:
شیر انبساط یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های تبرید است که با کنترل دقیق جریان مبرد، به تنظیم دمای اواپراتور، افزایش کارایی و راندمان سیستم، جلوگیری از یخ زدگی اواپراتور و کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند. انتخاب شیر انبساط مناسب برای هر سیستم تبرید، از اهمیت بالایی برخوردار است و باید با توجه به عوامل مختلفی انجام شود.
ملاحظات:
- در این مقاله سعی شده است تا شرحی جامع از شیر انبساط، نحوه عملکرد، مزایا، انواع و انتخاب شیر انبساط مناسب ارائه شود.
- برای درک عمیق‌تر مطالب، می‌توانید به منابع علمی و تخصصی در این زمینه مراجعه کنید.
- در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر یا داشتن سوالات خاص، می توانید آنها را مطرح کنید.