Refrigeration and Air Conditioning Controls. Fitters notes. Termostatiske ekspansionsventiler REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING

Transkript

1 Refrigeration and Air Conditioning Controls Fitters notes Termostatiske ekspansionsventiler REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING

2 Tips til montøren Termostatiske ekspansionsventiler Termostatiske ekspansionsventiler... 3 Fyldninger... 5 Valg af termostatisk ekspansionsventil... 7 Identifikation... 7 Montering... 8 Indstilling Fejlfinding Danfoss Produktprogram Bemærk Dette hæfte bygger på informationer der første gang blev offentliggjort i Der er sket en vis tilpasning i 2002-udgaven, idet forældede oplysninger er fjernet og layoutet er ændret til et mere printervenligt A4-format. Ydermere har vi tilføjet en liste over det aktuelle produktprogram. Derudover er der ikke sket tilføjelser til teksten eller ændringer på tegninger. 2 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

3 Tips til montøren Termostatiske ekspansionsventiler Termostatiske ekspansionsventiler En termostatisk ekspansionsventil er opbygget af et termostatisk element (1), der er adskilt fra ventilhuset med en membran. Elementet er via et kapillarrør forbundet til en føler (2), et ventilhus med ventilsæde (3) og en fjeder (4). 1 4 Sådan virker en termostatisk ekspansionsventil Funktionen af en termostatisk ekspansionsventil er bestemt af 3 fundamentale tryk: P1: Følertryk, der virker på oversiden af membranen og går mod åbning af ventilen. P2: Fordampertryk, der virker på undersiden af membranen og går imod lukning af ventilen. P3: Fjedertryk, som ligeledes virker på undersiden af membranen og går imod lukning af ventilen. Når ekspansionsventilen regulerer er der en balance mellem følertrykket på den ene side af membranen og fordampertrykket plus fjedertrykket på den modsatte side af membranen. Ved hjælp af fjederen indstilles overhedningen. 2 P3 P1 P2 3 Danfoss A/S, RZ.1A.H1.01 3

4 Overhedning Overhedningen måles ved følerens placering på sugeledningen og er forskellen mellem temperaturen ved føleren og fordampningstrykket/fordampningstemperaturen samme sted. Overhedningen måles i Kelvin (K) eller C og bruges som signal til at regulere væskeindsprøjtningen gennem Underkøling Underkøling er defineret som forskellen mellem væsketemperatur og kondensatortryk/ -temperatur ved ekspansionsventilens tilgang. Underkøling måles i Kelvin (K) eller C. Underkøling af kølemiddelvæsken er nødvendig for at undgå dannelse af dampbobler i kølemidlet foran Dampbobler i kølemiddelvæsken nedsætter kapaciteten i ekspansionsventilen og reducerer dermed væsketilførslen til fordamperen. En underkøling på 4-5 K vil i de fleste tilfælde være tilstrækkelig. Udvendig trykudligning Ekspansionsventiler med udvendig udligning skal altid bruges, hvis der bruges væskefordelere. Brug af fordelere giver typisk et trykfald på 1 bar over fordeler og fordelerrør. Ekspansionsventiler med udvendig trykudligning bør altid bruges i køleanlæg med små kompakte fordampere, f.eks. pladevarmevekslere, hvor trykfaldet normalt vil være større end et tryk, der svarer til 2K. 4 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

5 Fyldninger Den termostatiske ekspansionsventil kan have 3 forskellige fyldningstyper 1. Universalfyldning 2. MOP fyldning 3. MOP fyldning med ballast (standard for Danfoss ekspansionsventil med MOP). Ekspansionsventiler med Universalfyldning Ekspansionsventiler med Universalfyldning bruges på de fleste køleanlæg, hvor der ikke er krav om trykbegrænsning, og hvor føleren kan blive varmere end elementet eller ved høje fordampningstemperaturer/ fordampningstryk. Ekspansionsventiler med MOP fyldning Ekspansionsventiler med MOP fyldning bruges typisk på fabriksfremstillede køleunits hvor der ønskes begrænsning af sugetrykket under opstart f.eks. til transportkøling og i luftkonditioneringsanlæg. Alle ekspansionsventiler med MOP har en meget lille fyldning i føleren. Det betyder at ventilen eller elementet skal være varmere end føleren. l modsat fald kan der opstå en fyldningsvandring fra føleren til elementet, og at ekspansionsventilens funktion ophører. Ekspansionsventiler med MOP-ballast fyldning Ekspansionsventiler med MOP-ballast fyldninger bruges fortrinsvis i køleanlæg med højdynamiske fordampere, f.eks. i luftkonditioneringsanlæg og pladevarmevekslere der har stor varmeoverførsel. Med MOP-ballast fyldning kan der opnås 2 til 4 K ( C) mindre overhedning end med andre fyldningstyper. Danfoss A/S, RZ.1A.H1.01 5

6 Universalfyldning Universalfyldning har en væskefyldning i føleren. Fyldningsmængden er så stor, at der fortsat vil være fyldning tilbage i føleren både hvis elementet er koldere eller varmere end føleren. MOP-fyldning MOP-fyldning har en begrænset væskefyldning i føleren. MOP står for Maximum Operating Pressure, dvs. det højeste sugetryk/fordampertryk, som kan tillades i fordamper/sugeledning. Fyldningen vil være fordampet, når temperaturen har nået MOP-punktet. Efterhånden som sugetrykket stiger vil ekspansionsventilen begynde at lukke, ca. 0.3/0.4 bar under MOP-punktet, og den vil være helt lukket, når sugetrykket er lig med MOP-punktet. Ofte bliver MOP også benævnt Motor Overload Protection. MOP-fyldning med ballast Føleren i den termostatiske ekspansionsventil er forsynet med et materiale med stor porøsitet og stor overflade i forhold til vægten. MOP-fyldning med ballast har en dæmpende virkning på ekspansionsventilens regulering. Ventilen åbner langsomt ved stigende følertemperatur og lukker hurtigt ved faldende følertemperatur. 6 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

7 Valg af termostatisk ekspansionsventil Den termostatiske ekspansionsventil vælges på baggrund af: kølemiddel fordamperkapacitet fordampningstryk kondenseringstryk underkøling trykfald over ventilen indvendig eller udvendig trykudligning. Bemærk Det farvede skilt på det termostatiske element (T2/TE2) er blevet ændret til en lasergraveret farveløs tekst fra september Identifikation Det termostatiske element har et farvet skilt på elementet. Farven henviser til det kølemiddel, ventilerne er beregnet for: gul = R 12 = F grøn = R 22 = X gul m. blå stribe = R 134a = N lilla = R 502 = Y hvid = R 717 (NH 3 )= A lilla m. hvid stribe = R 404A = S lilla m. hvid stribe = R 507 = S Bogstaverne indgår i Danfoss typebetegnelse. På skiltet angives ventiltype, fordampnings-temperaturområde, evt. MOP-punkt, kølemiddel og tilladeligt arbejdstryk PB/MWP. Dyseindsatsen til T 2 og TE 2 er mærket med f.eks. 02, som indikerer dyse 02. Dyseindsatse til TE 5, TE 12 og TE 20 er mærket på oversiden af fjedertallerkenen. N 50TR22 B TE 12 Øverste stempling, TE 12, angiver den ventiltype, hvor dyseindsatsen skal anvendes. TEX 55 No. 0 3 Nederste stempling, 03, angiver dyse nummer 03. ORIFICE NO. 03 Danfoss A/S, RZ.1A.H1.01 7

8 Montering Ekspansionsventilen monteres i væskeledningen foran fordamperen, og dens føler fastgøres på sugeledningen så tæt på fordamperen som muligt. Er der udvendig trykudligning, skal udligningsledningen forbindes til sugeledningen umiddelbart efter føleren. Føleren monteres bedst på sugeledningen på et vandret stykke og i en position, der svarer til mellem kl. 1 og kl. 4, hvis man ser på en urskive. Placeringen er afhængig af rørets udvendige diameter. (se illustration) Bemærk: Føleren må aldrig monteres i bunden af sugeledningen, da den der vil opfange falske signaler fra olie i bunden af røret ) Føleren skal føle temperaturen på den overhedede sugedamp, og må derfor ikke placeres på en sådan måde, at den påvirkes af uvedkommende varme/kulde. Hvis føleren bliver udsat for varme luftstrømninger anbefales det at isolere den. Føleren må ikke monteres efter en varmeveksler, da denne montering vil give et falsk signal til 8 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

9 Føleren må ikke monteres tæt ved komponenter med stor masse, da det også kan give et falsk signal til Føleren skal som tidligere nævnt fastgøres på den vandrette del af sugeledningen umiddelbart efter fordamperen, og må ikke fastgøres på et samlerør eller et stigrør efter en olielomme. Monteringen af ekspansionsventilens føler skal altid være foran væskelåse. Danfoss A/S, RZ.1A.H1.01 9

10 Indstilling Ekspansionsventilen leveres med en fabriksindstilling, der vil være passende i de fleste tilfælde. Hvis en efterindstilling er nødvendig foretages denne ved hjælp af indstillingsspindelen på Ved at dreje spindelen højre om (med uret) forøges overhedningen på ekspansionsventilen, og ved at dreje den venstre om formindskes overhedningen. For T/TE 2 giver 1 omdrejning af spindelen ca. 4K ( C) ændring af overhedningen ved 0 C fordampningstemperatur. For TE 5 og efterfølgende størrelser giver 1 omdrejning af spindelen ca. 0.5 K ændring af overhedningen ved 0 C fordampningstemperatur. For TUA og TUB giver 1 omdrejning af spindelen 2-3 K ændring af overhedningen ved 0 C fordampningstemperatur. Pendlinger i fordamperen kan fjernes ved følgende fremgangsmåde: Forøg overhedningen ved at dreje ekspansionsventilens indstillingsspindel rigeligt mod højre (med uret), således at pendlingerne stopper. Drej derefter indstillingsspindelen trinvis mod venstre, indtil pendlingerne igen opstår. Fra denne position drejes indstillingsspindelen ca. 1 omgang mod højre, dog kun ca. 1/4 omgang for T 2/TE 2 ventilerne. Ved denne indstilling pendler køleanlægget ikke, og fordamperen udnyttes fuldt ud. En svingning i overhedningen på ±0.5 C betragtes ikke som pendling. C/ F C/ F C/ F C/ F C/ F 10 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

11 Er overhedningen i fordamperen for stor, kan det skyldes at den er underforsynet med kølemiddelvæske. Formindskelse af overhedningen kan ske ved at dreje ekspansionsventilens indstillingsspindel trinvis venstre om (mod uret), indtil pendlinger konstateres. Fra denne indstilling drejes indstillingsspindelen ca. 1 omgang mod højre (med uret), dog kun ca. 1/4 omgang for T 2/TE 2. Ved denne indstilling udnyttes fordamperen fuldt ud. En svingning i overhedningen på ±0.5 C betragtes ikke som pendling. C/ F C/ F C/ F C/ F Udskiftning af dyseindsats Såfremt der ikke kan findes en overhedningsindstilling, hvor fordamperen ikke pendler, er ventilkapaciteten måske for stor, og dyseindsatsen eller hele ventilen må udskiftes med en mindre. Såfremt fordamperens overhedning er for stor, er ventilkapaciteten for lille, og dyseindsatsen eller hele ventilen må udskiftes med en større. Danfoss type TE leveres med udskiftelig dyseindsats. Danfoss type TUA leveres med udskiftelig dyseindsats Danfoss A/S, RZ.1A.H

12 Fejlfinding Symptom Mulig årsag Udbedring Rumtemperaturen er for høj. Trykfaldet igennem fordamperen er for stort. Manglende underkøling foran Trykfaldet over ekspansionsventilen er mindre end det trykfald ventilen er dimensioneret til. Føleren placeret efter en varmeveksler eller for tæt på store ventiler, flanger m.m. Ekspansionsventilen tilstoppet med is, voks eller andre urenheder. Ekspansionsventilen er for lille. Ekspansionsventilen har tabt fyldningen. Der er sket en fyldningsvandring i Udskift ekspansionsventil til ventil med udvendig trykudligning. Efterindstil evt. overhedningen på Undersøg underkølingen af kølemidlet foran Etablér større underkøling. Undersøg trykfaldet over Udskift evt. til større dyseindsats og/eller større ventil. Efterindstil evt. overhedningen på Undersøg følerens placering. Placér føleren væk fra store ventiler, flanger m.m. Rens ventilen for is, voks eller urenheder. Kontrollér skueglas for farveskift (gul farve betyder for meget fugt). Udskift evt. tørrefilter. Kontrollér olien i køleanlægget. Er der skiftet eller påfyldt olie? Er der skiftet kompressor? Rens filtre for urenheder. Kontrollér fordamperens kapacitet med ekspansionsventilens kapacitet. Udskift til større ventil eller dyseindsats. Efterindstil overhedningen på Kontrollér ekspansionsventilen for tabt fyldning. Udskift Efterindstil overhedningen på Kontrollér om fyldningen i ekspansionsventilen er korrekt. Identificér og fjern årsagen til fyldningsvandring. Efterindstil evt. overhedningen på 12 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

13 Symptom Mulig årsag Udbedring Rumtemteraturen er for høj Køleanlægget pendler Køleanlægget pendler ved for høj rumtemperatur. Sugetrykket er for højt. Ekspansionsventilens føler har ikke god kontakt til sugeledningen. Fordamperen helt eller delvis tilrimet. Ekspansionsventilens overhedning er stillet til en for lille værdi. Ekspansionsventilen har for stor kapacitet. Føler er placeret uheldigt f.eks. på samlerør, stigrør efter olielomme eller i nærheden af store ventiler, flanger eller lign. Væskegennemløb - for stor ekspansionsventil. - fejlindstilling af ekspansionsventil. Kontrollér følerens fastgørelse på sugeledningen. Isoler evt. føleren. Afrim fordamperen hvis det er nødvendigt. Efterindstil overhedningen på Udskift ekspansionsventil eller dyseindsats til en mindre størrelse. Efterindstil evt. overhedningen på Kontrollér følerens placering. Placér føleren så den modtager sikkert signal. Sørg for at føleren er sikkert fastspændt til sugeledningen. Indstil evt. overhedningen på Forøg overhedningen på Kontrollér ekspansionsventilens kapacitet i forhold til fordamperen. Udskift ekspansionsventilen eller dysen til en mindre størrelse. Efterindstil overhedningen på Danfoss A/S, RZ.1A.H

14 Symptom Mulig årsag Udbedring Sugetrykket er for lavt. Trykfaldet igennem fordamperen for stort. Manglende underkøling foran Fordamperens overhedning er for stor Trykfaldet over ekspansionsventilen er mindre end det trykfald ventilen er dimensioneret til. Føleren er placeret for koldt, f.eks. i kold luftstrøm eller i nærheden af store ventiler, flanger el. lign. Ekspansionsventilen er for lille Ekspansionsventilen tilstoppet med is, voks eller andre urenheder. Ekspansionsventilen har tabt fyldningen. Der er sket en fyldningsvandring i Fordamperen helt eller delvis tilrimet. Udskift ekspansionsventil til ventil med udvendig trykudligning. Efterindstil evt. overhedningen på Undersøg underkølingen af kølemidlet foran Etablér større underkøling. Kontrollér overhedningen. Efterindstil overhedningen på ekspansionsventilen Undersøg trykfaldet over Udskift evt. til en større dyseindsats og/eller ventil. Kontrollér følerens placering. Isolér om nødvendigt føleren. Placér føleren væk fra store ventiler, flanger, etc. Kontrollér fordamperens kapacitet og sammenlign med ekspansionsventilens kapacitet. Udskift til større ventil eller dyse. Efterindstil overhedningen på Rens ventilen for is, voks eller urenheder. Kontrollér skueglas for farveskift (gul farve betyder for meget fugt). Udskift evt. tørrefilter. Kontrollér olien i køleanlægget. Er der skiftet eller påfyldt olie? Er der skiftet kompressor? Rens filtre for urenheder. Kontrollér ekspansionsventilen for tabt fyldning. Udskift Efterindstil overhedningen på Kontrollér fyldningen i Efterindstil evt. overhedningen på Afrim fordamperen hvis det er nødvendigt. 14 RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S,

15 Symptom Mulig årsag Udbedring Væskeslag i kompressoren. Ekspansionsventilen har for stor kapacitet. Overhedningen på ekspansionsventilen er indstillet til en for lille værdi. Ekspansionsventilens føler har ikke god kontakt til sugeledningen. Føleren er placeret for varmt eller i nærheden af store ventiler, flanger m.m. Udskift ekspansionsventilen eller dysen til en mindre størrelse. Efterindstil evt. overhedningen på Forøg overhedningen på Kontrollér følerens fastgørelse på sugeledningen. Isolér føleren om nødvendigt. Kontrollér følerens placering på sugeledningen. Flyt føleren til en bedre placering. Danfoss A/S, RZ.1A.H

16 Termostatiske ekspansionsventiler - produktprogram Danfoss produktprogram Danfoss tilbyder et omfattende program af termostatiske ekspansionsventiler med kapaciteter fra kw. De kendte messing termoventiler T/TE2: kw (R404A). De rustfri TU-termoventiler TUA, TUB og TUC har bimetal tilslutninger: kw. -TUA har udskiftelig dyse og justérbar overhedning. -TUB har fast dyse og justerbar overhedning, -TUC har fast dyse og fast overhedning. TUB og TUC er primært beregnet til OEM kunder. Alle TUB og TUC ventiler kan erstattes med en TUA ventil. TU kan leveres med eller uden ekstern trykligning (R404A). De rustfri TC-termoventiler TCA, TCB og TCC er konstrueret på samme måde som TU-ventilerne, men har større kapacitet. De har alle bimetal tilslutninger: kw (R404A). TRE-termoventilen har bimetal tilslutninger som TU og TC. TRE har messinghus: kw (R134a). TDE-termoventilen har standard loddetilslutninger: kw (R22). TE 5-55, 3-delt termoventil, bestående af ventilhus, dyseindsats og termostatisk element: kw (R22). PHT , 3-delt termoventil, bestående af ventilhus, dyseindsats og termostatisk element: kw (R134a). For yderligere oplysninger henvises til RK.00.H RZ.1A.H1.01 Danfoss A/S (RA-ME.kaa),