A válvula de expansão térmica controla a abertura da válvula de expansão através do superaquecimento do refrigerante gasoso na saída do evaporador, sendo, portanto, amplamente utilizada em evaporadores que não são totalmente líquidos. De acordo com os diferentes métodos de balanceamento, a válvula de expansão térmica pode ser dividida em tipo de balanceamento interno e tipo de balanceamento externo. O sistema de sensor de temperatura da válvula de expansão térmica pode ser preenchido com diferentes substâncias e métodos, incluindo preenchimento líquido, preenchimento gasoso, preenchimento cruzado, preenchimento misto e preenchimento por adsorção.

 

1. Técnicas de ajuste e contraindicações da válvula de expansão térmica

Para que a válvula de expansão térmica execute a função de regulação automática em uma determinada condição de operação, ela deve ser ajustada durante o comissionamento do sistema de refrigeração, garantindo que possa realizar a regulação automática corretamente durante o funcionamento do sistema. O ajuste da válvula de expansão é feito através da haste de ajuste. Apertar ou desapertar a haste de ajuste consiste essencialmente em comprimir ou afrouxar a mola, ou seja, ajustar o superaquecimento do conjunto estático da válvula de expansão térmica para atender às necessidades das condições de refrigeração. Geralmente, girar no sentido horário significa avançar e girar no sentido anti-horário significa recuar. Quando a pressão de evaporação precisa ser ajustada, a tampa pode ser removida e a haste de ajuste pode ser girada no sentido horário com uma chave para aumentar a compressão da mola, forçando o diafragma a se mover para cima e fechar a válvula, fazendo com que a pressão de evaporação diminua gradualmente. Da mesma forma, girar a haste de ajuste no sentido anti-horário abrirá a válvula e aumentará a pressão de evaporação.

Ao ajustar a válvula de expansão térmica, um manômetro de baixa pressão deve ser instalado na válvula de retenção de sucção do compressor para observar a variação na pressão de evaporação. A pressão de evaporação normal é caracterizada pela formação de gelo ou condensação no tubo de sucção (gelo em equipamentos de média e baixa temperatura; condensação em equipamentos de ar condicionado). Se houver formação de gelo ou condensação na válvula de retenção de sucção ou em metade do compressor, significa que a válvula está com um diâmetro muito grande e deve ser ajustada para um diâmetro menor. Se houver formação de gelo ou condensação apenas na saída do evaporador ou nenhuma formação na saída, significa que a válvula está com um diâmetro muito pequeno e deve ser ajustada para um diâmetro maior.

A comissionação da válvula de expansão térmica geralmente pode ser realizada em duas etapas. Inicialmente, realiza-se um ajuste grosso, ou seja, girando-a cerca de uma volta completa a cada volta. Quando o equipamento estiver próximo da condição operacional ideal, deve-se realizar o ajuste fino, com cada volta de 1/4 a 1/2 volta. Após cada ajuste, o sistema deve operar por alguns minutos ou mais, e a variação na pressão do manômetro de baixa pressão deve ser observada antes de decidir sobre o próximo ajuste. Ao final da comissionação da válvula de expansão, a tampa deve ser rosqueada e apertada com uma chave para evitar vazamentos de refrigerante. O ajuste da válvula de expansão térmica é um trabalho meticuloso. Não tenha pressa durante o processo de ajuste. A válvula de expansão térmica ajustada não deve ser alterada novamente, a menos que a condição operacional do refrigerador seja alterada. Geralmente, a válvula de expansão térmica da unidade entregue da fábrica já foi ajustada antes da entrega, e a unidade não deve ser ajustada durante a comissionação no local.

 

 

2. Operação de manutenção da válvula de expansão térmica

Os defeitos comuns da válvula de expansão térmica incluem obstrução, vazamento do fluido de trabalho da bolsa sensora de temperatura, etc. A obstrução do orifício da válvula pode ser causada por gelo ou óleo.

Se houver água no sistema de refrigeração, ela se dissolverá no fluido refrigerante. Sua dissolução está relacionada à temperatura do fluido refrigerante. Se a temperatura for alta, a dissolução será grande, e se a temperatura for baixa, a dissolução será pequena. Quando o fluido refrigerante, com uma temperatura de condensação de cerca de 30 °C, entra no orifício da válvula de expansão para estrangulamento, ele resfria imediatamente até a temperatura de saturação (temperatura de evaporação) sob a pressão de evaporação, e parte da água se separa. Se a temperatura de evaporação for inferior a 0 °C, a parte em contato com o orifício da válvula formará uma camada de gelo. À medida que a camada de gelo aumenta, o orifício da válvula ficará bloqueado.

O óleo refrigerante e o fluido refrigerante também se dissolvem mutuamente, e a quantidade de dissolução está relacionada à temperatura. A dissolução é maior em altas temperaturas, mas menor em baixas temperaturas. Quando o líquido entra no orifício da válvula de expansão e sua temperatura cai rapidamente após a estrangulação, parte do óleo refrigerante se separa e fica aderido ao redor do orifício da válvula. Quando a temperatura de evaporação é inferior ao ponto de congelamento do óleo refrigerante, este se condensa, formando uma pasta. À medida que a temperatura do óleo aumenta gradualmente, o orifício da válvula pode ficar obstruído, pois quanto menor a temperatura de evaporação, mais fácil é a separação entre água e óleo. Portanto, bloqueios por gelo e por óleo podem ocorrer facilmente em equipamentos de refrigeração de baixa temperatura com temperaturas de evaporação reduzidas.

Diagnóstico de bloqueio por gelo ou óleo no orifício da válvula: quando a unidade de refrigeração começa a operar normalmente por algum tempo, a pressão de sucção cai rapidamente para pressão negativa (vácuo), a temperatura do compartimento (câmara) sobe, a camada de gelo derrete (primeiro, a camada de gelo do tubo de sucção derrete) e o som de fluxo da válvula de expansão não é mais ouvido. Nesse momento, pode-se determinar que o orifício da válvula está bloqueado por gelo ou óleo. Para confirmar ainda mais o bloqueio, o corpo da válvula de expansão pode ser aquecido com uma lamparina a álcool (sem desligar o equipamento). Após um ou dois minutos de aquecimento, se o som do fluxo de ar for ouvido, seguido por um ruído de rangido, a pressão de sucção também subir e a saída da válvula de expansão voltar a ficar branca, isso indica que o orifício da válvula está de fato bloqueado por gelo ou óleo.