Válvula de Expansión Automática (VXA)
La válvula de expansión automática es un dispositivo de
control de flujo de refrigerante liquido accionado directamente por la presión
existente en el evaporador. Solo actúa en respuesta a la puesta en marcha del compresor, sino permanece cerrada.
A medida que la presión
en el evaporador desciende la
válvula se abre y permite pulverizar
refrigerante evaporado dentro del evaporador. El flujo requerido puede ser
controlado mediante un tornillo lo que permite ajustar la presión en el
evaporador al valor deseado; recordaremos
que al reducirse la presión en el evaporador se reduce la temperatura a la cual el refrigerante
líquido se evapora.
Un sistema que emplea válvula de expansión automática
recibe el nombre de sistema “seco” debido a que el evaporador no se llena nunca
con refrigerante líquido sino con niebla de refrigerante evaporado.
Este tipo de válvula
solamente se puede emplear en conjunto con un control de motor operado
por temperatura, nunca con control operado por presión de succión del compresor.
Valvula de Expansion Termostatica (TXV)
La gran mayoría de las unidades comerciales están equipadas
con válvulas de expansión controladas por temperatura. Esta válvula depende de
la expansión de gas en una cámara hermética (similar a la del termostato antes
visto en refrigeración domestica), el bulbo sensor se posiciona a la salida del
evaporador y las variaciones de temperatura controlan la apertura o cierre de
la válvula de aguja que dosifica el rociado de refrigerante liquido hacia el evaporador. Este mecanismo permite
un llenado más rápido del evaporador y un enfriamiento más eficiente.
La
válvula de expansión termostática mantiene el evaporador lleno de
refrigerante vaporizado cuando el
sistema está funcionando. A medida que la temperatura en el evaporador
desciende, la válvula de expansión reduce el flujo de refrigerante al
evaporador. Tampoco habrá flujo a menos que el compresor este funcionado.
Este tipo de válvula puede funcionar indistintamente con
control del motor operado por presión o por temperatura. Una válvula de
expansión termostática puede ser empleada en sistemas con múltiples
evaporadores.
Existen dos variantes de válvula de expansión termostática:
1. Con ecualización de presión interna: empleadas
en instalaciones de baja capacidad frigorífica donde la perdida de carga (?P)
en evaporador es insignificante, y el evaporador es de un solo tubo (sin distribuidor de
líquido ni colector).
2. Con ecualización de presión externa: utilizadas
en grandes instalaciones frigoríficas industriales o comerciales en las cuales
la perdida de caga (?P) en el evaporador
es importante. Es el tipo de válvula que debe emplearse cuando el
evaporador sea de múltiples circuitos en paralelos unidos en ambos extremos por
distribuidor de líquido y el colector. El uso de distribuidores causa
generalmente una caída de presión de 1 bar en el distribuidor y el tubo del
distribuidor. También son de uso
obligado en instalaciones de refrigeración con evaporadores compactos de pequeño
tamaño, con por ejemplo intercambiadores de calor de placa, en los que la caída
de presión normalmente será mayor que la presión normalmente será mayor que la
presión correspondiente a 2K.
3.
Seleccion de una Valvula de Expansion
Termostatica
4.
Para la correcta selección de una válvula
termostática se necesitan los siguientes datos:
5.
1. Líquido refrigerante.
6.
2. Capacidad del evaporador.
7.
3. Presión de evaporación.
8.
4. Presión de condensación.
9.
5. Subenfriamiento.
10.
6. Caída de presión a través de la válvula.
11.
7. Igualación de presión interna o externa.
Funcionamiento de una Válvula de Expansión
Termostática
Una válvula de control termostática está
compuesta por (1) un elemento termostático separado del cuerpo de la válvula
por una membrana elástica.
Este elemento termostático se vincula con
un bulbo(2) mediante un tubo capilar y se carga con un gas con coeficiente de
dilatación térmica adecuado. La membrana elástica acciona sobre un vástago que
en su otro extremo acciona una válvula de aguja. El accionamiento de la
membrana es resistido parcialmente por un resorte de ecualización.
En su operación intervienen tres fuerzas
proporcionales a presiones de control.
F1 fuerza proporcional a la presion
ejercida por la dilatación del gas contenido en el elemento termostático (que
varía en proporción al cambio de temperatura que experimenta el bulbo en
contacto con la pared del tubo de salida de gas del evaporador). Su
accionamiento produce la apertura de la válvula.
F2- fuerza proporcional a la presión del
evaporador, actuando directamente sobre la cara inferior de la membrana y cuya
acción contribuye al cierre dela válvula.
F3- fuerza ejercida por el resorte sobre la
cara inferior de la membrana, resistiendo el movimiento de apertura de la
válvula. El ajuste de esta fuerza regula sobrecalentamiento del gas.
En condiciones de trabajo regular, existe
un balance entre las tres fuerzas.
F1= F1 + F3
Estas condiciones se mantienen el flujo
regulado del vapor hacia el refrigerante. Si la cantidad de vapor disminuye, el
bulbo se caliente, aumentando el valor de F1 abriendo más el paso de vapor.
Este aumento produce una reducción de la temperatura del bulbo, lo cual reduce
el valor de F1. Al desconectarse el compresor por indicación de su dispositivo
de control (termostato o persostato) la fuerza f2 desciende a cero y la válvula
se cerrara (excepto en el caso de que la fuerza F1 ejercida por la presión
del elemento termostático supere la fuerza del resorte
F3).
No hay comentarios:
Publicar un comentario