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Vlvulas de Expanso Termosttica

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2006

ndiceVlvulas de Expanso Termosttica . . . . . . 1 Vlvulas Solenide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Protetores de Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Reguladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Regas Bsicas de timo Desempenho . . . 56 Guia de Correes de Erros . . . . . . . . . . . . 59

Vlvula de Expanso Termosttica - TXV

A vlvula de expanso termosttica um dispositivo de preciso designado a regular a taxa de fluxo de lquido refrigerante no evaporador na proporo exata para a taxa de evaporao do lquido refrigerante no evaporador.A quantidade de gs refrigerante saindo do evaporador pode ser regulada uma vez que a TXV responda a: (1) temperatura do gs refrigerante saindo do evaporador e (2) a presso no evaporador.P1 = 46.7 PSIG

Este fluxo controlado previne o retorno de lquido refrigerante para o compressor. A TXV controla o fluxo do gs mantendo um superaquecimento pr-determinado.

P2 = 37 PSIG P3 = 9.7 PSIG 37 PSIG = 4,4C

Trs foras que governam as operaes da TXV so: (1) o elemento termosttico e a presso do bulbo remoto (P1), (2) a presso do evaporador (P2), e a presso equivalente mola de superaquecimento (P3) ver Fig. 1. Preocupados com o tipo nico de sada da TXV e devemos discut-los sob dois ttulos: (1) Uma vlvula com um equalizador interno, e (2) o uso do recurso do equalizador externo.

PRESSO DE CARGA

Presso Mola

Sada da vlvula ou equalizador de presso

37 PSIG = 4,4C

37 PSIG = 10C

Presso de Carga = Presso de Mola + Presso de Sada

TXV com equalizao interna no evaporador sem queda de presso

EQUILIBRIO DA VLVULA TERMOSTTICA

Fig. 1

Fig. 1A

Equalizador InternoTrs condies se apresentam na operao desta vlvula: primeiro, as foras balanceadas; segundo, um aumento do superaquecimento; terceiro, uma diminuio do superaquecimento. O bulbo remoto e o elemento termosttico constituem um sistema fechado (montagem do elemento termosttico), e na discusso a seguir, assumido que o bulbo remoto e o elemento termosttico so carregados com o mesmo refrigerante daquele contido no sistema. O bulbo remoto e a presso do elemento termosttico (P1), que corresponde presso de saturao da temperatura do gs refrigerante saindo do evaporador, move o pino da vlvula na direo da abertura. Oposta a esta fora de abertura no lado inferior do diafragma atuando na direo de fechamento h duas foras: (1) a fora aplicada pela a presso do evaporador (P2) e (2) aplicada pela mola de superaquecimento (P3). Na primeira condio, a vlvula vai assumir uma posio de controle estvel quando estas trs foras estiverem em equilbrio. (Ver figura 1A) (isso , quando P1 = P2 + P3). No prximo passo, a temperatura do gs refrigerante na sada do evaporador (localizao do bulbo remoto) aumenta acima da temperatura de saturao correspondente presso do evaporador conforme se torna super-aquecido. (P1 maior do que P2=P3) e faz com que o pino da vlvula se mova na direo da abertura. Reciprocamente, conforme a temperatura do gs refrigerante saindo do evaporador diminui, a presso no bulbo remoto e no elemento termosttico tambm diminui e o evaporador combinado a presso da mola fazem com que o pino da vlvula se mova na direo de fechamento (P1 menor do que P2+P3). Por exemplo, quando o evaporador estiver operando com 134a a uma temperatura de 4C ou uma presso de 35 psig e o gs refrigerante saindo do evaporador no local do bulbo remoto estiver em 7C , o superaquecimento ser de 3C. Uma vez que o bulbo remoto e o elemento termosttico so carregados com o mesmo refrigerante como o usado no sistema R-134a, sua presso (P1) vai seguir sua caracterstica temperatura-presso de saturao. Com o lquido no bulbo remoto a 7C, a presso dentro do bulbo remoto e o elemento termosttico sero de 40 psig atuando na direo de abertura. Embaixo do diafragma e atuando na direo de fechamento esto presso do evaporador (P2) de 35 psig e a presso da mola (P3) para um ajuste de superaquecimento de 3C de 5 psig (35+5=40) fazendo um total de 40 psig. A vlvula est balanceada, 40 psig acima do diafragma e 40 psig abaixo do diafragma. As mudanas na carga, aumentando o superaquecimento, vo fazer com que o pino da TXV se mova na direo de abertura. Reciprocamente, uma mudana, diminuindo o superaquecimento vai fazer com que o pino da TXV se mova na direo de fechamento. (Fig. 1).

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Ajuste de Fbrica das VlvulasO ajuste de fbrica de superaquecimento da TXV feito com o pino da vlvula iniciando a se mover da base. O aumento necessrio do superaquecimento para que o pino fique pronto para se mover chamado de superaquecimento esttico. As vlvulas de expanso termosttica so to bem projetadas que um aumento no superaquecimento do gs refrigerante saindo do evaporador, geralmente acima ou alm do ajuste de superaquecimento esttico, necessrio para que o pino da vlvula se abra para a posio avaliada. Este superaquecimento adicional conhecido como gradiente. Por exemplo, se a esttica de fbrica for um superaquecimento de 3C, o superaquecimento de operao no curso classificado avaliado ou posio do pino (taxa de carga completo da vlvula) ser de 5,6C a 6,7C de superaquecimento. (Ver fig. 2). Os fabricantes geralmente fornecem o tipo ajustvel TXV com o ajuste esttico de superaquecimento de fbrica de 6,7C a 7,8C ao menos que seja especificado pelo consumidor. Quando usar as TXVs no ajustveis, importante que se faa o pedido com o ajuste de superaquecimento de fbrica correto. Para linhas de produo de fabricao recomendado que um TXV ajustvel seja usado num modelo piloto de teste de laboratrio para determinar o

PRESSO DE CARGADiafragma

Presso da Mola

Presso do Evaporador Abertura inicial ou Ajuste de Superaquecimento esttico

Abertura especfica ou superaquecimento de operao

Gradiente

SUPERAQUECIMENTO ESTTICO DA VLVULA TERMOSTTICA E GRADIENTE

Fig. 2

correto superaquecimento de fbrica. Antes de solicitar uma TXV no ajustvel: Se o superaquecimento sobre excessivamente, a capacidade do evaporador diminui, uma vez que mais da superfcie necessria para produzir o superaquecimento ideal para operar o TXV. Tambm bvio ento que uma mudana mnima do superaquecimento para abrir a vlvula de importncia vital porque fornece economia no custo inicial do evaporador e do custo de operao. A operao da TXV discutida desta forma pertence ao tipo de vlvula de equalizador interno. A presso do evaporador na sada de vlvula admitida internamente e permitida para mostrar sua fora abaixo do diafragma.

Equalizador ExternoQuando a queda de presso atravs do evaporador for qualquer resultado, ex. em geral uma queda de presso equivalente a 1,7C num range de ar condicionado, 1,7C num range da temperatura comercial, e 0,5C num range de baixa temperatura, vai manter a TXV numa posio relativamente restrita e reduzir a capacidade do sistema, ao menos que a TXV com um equalizador externo for usada. O evaporador deve ser projetado ou selecionado para a condio de operao e a TVX selecionada e aplicada adequadamente. Por exemplo, um evaporador alimentado por uma TXV com um equalizador interno, onde as quedas de pressoP1 = 46.7 PSIG


27 PSIG = -2,2C 27 PSIG e 10C

relativamente grandes de 10 psig esto presentes (Ver fig. 3). A presso no ponto C de 27 psig ou 10 psig mais baixa que uma sada da vlvula, no ponto A . Contudo, a presso de 37 psig no ponto A a presso atuando no lado inferior do diafragma na direo de fechamento. Com a mola de vlvula ajustada a uma compresso equivalente a 5,6C de superaquecimento ou uma presso de 9.7 psig, a presso necessria acima do diafragma para equalizar as foras (37+9.7) ou 46.7 psig. Esta presso corresponde a uma temperatura de saturao de 10C. evidente que a temperatura do refrigerante no ponto C deve ser de 10C se a vlvula estiver em equilbrio. Uma vez que a presso neste ponto estiver somente em 27 psig e a temperatura de saturao correspondente for de -2C, um superaquecimento de 10C menos -2C ou -5C necessrio para abrir a vlvula. Este aumento no superaquecimento, de 5,6C a 12,2C se torna necessrio para usar uma maior superfcie do evaporador para produzir gs refrigerante mais superaquecido. Portanto, a rea de superfcie do evaporador disponvel para a absoro de calor latente de vaporizao dos refrigerantes reduzida, o evaporador est incompleto antes que o superaquecimento necessrio seja alcanado.

VLVULA DE EXPANSO TERMOSTTICA com equalizador interno no evaporador com queda de 10 Psig

Fig. 3

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Vlvula de Expanso Termosttica - TXVUma vez que a queda de presso atravs do evaporador, que causa esta condio de alto superaquecimento, aumenta com a carga por causa da frico este efeito restrito ou incompleto aumentada quando a demanda da capacidade da TXV for maior. Para compensar uma queda excessiva de presso atravs do evaporador, a TXV deve ser do tipo de equalizador externo, com a linha do equalizador conectada no evaporador num ponto acima da maior queda de presso na linha de suco no lado do compressor da localizao do bulbo remoto. Em geral e como uma regra prtica, a linha de equalizador deve ser conectada a linha de suco na sada do evaporador. Se o tipo de equalizador externo da TXV for usado, com a linha de equalizador conectada a linha de suco, a verdadeira presso de sada do evaporador aplicada embaixo do diafragma da TXV. A presso de operao no diafragma da vlvula agora livre de qualquer efeito da queda de presso atravs do evaporador, e a TXV vai responder para o superaquecimento do gs refrigerante saindo do evaporador.

Quando as mesmas condies de queda de presso existirem num sistema com TXV, que tem um recurso de equalizador externo (ver figura 4), a mesma queda de presso ainda existe atravs do evaporador, contudo, a presso sob o diafragma agora a mesma presso do final do evaporador, ponto C, ou 27 psig. A presso necessria acima do diafragma para equilbrio de 25 + 9.7 ou 36.7 psig. Esta presso, 36.7, corresponde a uma temperatura de saturao de 4,4C e o superaquecimento necessrio agora de (4C menos -2C) 6C. O uso de um equalizador externo reduziu o superaquecimento de 12C a 6C. desta forma a capacidade de um sistema, tendo um evaporador com uma queda de presso relativamente grande, ser aumentada pelo uso de uma TXV com equalizador externo comparando com o uso de uma vlvula internamente equalizada.

P1 = 36.7 PSIG


27 PSIG = -2,2C 27 PSIG e 4,4C

VLVULA DE EXPANSO TERMOSTTICA com equalizador externo com queda de presso de 10 Psig

Fig. 4

Tubulao do Bulbo Remoto Cabeote de Energia Presso do Bulbo Remoto 46.7 PSIG Presso do Evaporador 37 PSIG Presso da Mola do Superaquecimento 9.7 PSIG Evaporador 37 PSIG 4,4C Bulbo Remoto Distribuidor do Refrigerante Vlvula de Expanso Termosttica 46.7 PSIG 27 PSIG 10C

Quando a queda de presso atravs de um evaporador estiver em excesso de um limite previamente definido, ou quando um distribuidor de refrigerante for usado na entrada do evaporador, a TXV deve ter equalizador externo para melhor desempenho. O diagrama usado nesta Seo desta forma mostrou um tipo de vlvula de sada nica de TXV. Apesar do evaporador de multi-circuito no poder ter uma queda de presso excessiva, o dispositivo usado para obter a distribuio do liquido vai apresentar uma queda de presso que vai limitar a ao da TXV sem o equalizador externo, porque o distribuidor est instalado entre a sada da vlvula e a entrada do evaporador. (ver fig. 5).

VLVULA DE EXPANSO TERMOSTTICA, DISTRIBUIDOR DE REFRIGERANTE E EVAPORADOR USADO COM REFRIGERANTE 12

Fig. 5

1 Esta mudana de 5,5C para 6C no superaquecimento de operao causada pela mudana na caracterstica de temperatura-presso do R-12 a presso de suco inferior de 27 psig.

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Localizao do Equalizador ExternoConforme mostrado anteriormente, a linha de equalizador externo deve ser instalada acima do ponto de maior queda de presso. Uma vez que pode ser difcil determinar este ponto, como regra geral mais seguro conectar a linha de equalizao linha de suco na sada do evaporador no lado do compressor da localizao do bulbo remoto. (ver fig. 4 e 5). Quando o equalizador externo for conectado a uma linha horizontal, sempre faa a conexo na parte superior da linha para evitar entupimento com leo na linha do equalizador. Num sistema de multi-evaporadores incluindo dois ou mais evaporadores cada uma alimentado por uma TXV separadamente, as linhas de equalizadores externos devem estar localizadas a fim de que estejam livres do efeito de mudanas de presso nos evaporadores alimentados por outra TXV. Em nenhum momento, as linhas de equalizao devem ser ligadas juntas numa linha comum para a linha de suco principal. Se as linhas de suco individuais das sadas do evaporador separadas para a linha de suco comum forem curtas, ento instale os canais do equalizador externo nos coletores de suco do evaporador ou separados conforme descrito no pargrafo anterior. Quando a queda de presso atravs do evaporador for conhecida por estar dentro dos limites definidos na pgina 2, admissvel instalar a conexo de equalizador externo em uma das curvas do meio do evaporador. Tal localizao de equalizador vai fornecer o controle de vlvula mais suave particularmente quando a TXV for usada em conjunto com um Regulador de Presso de Evaporador. Entretanto, todos os casos onde qualquer tipo de vlvula de controle for instalado na linha de suco, a linha de equalizador externa para a TXV deve ser conectada no lado do evaporador de uma vlvula de controle ou regulador.

Sob nenhuma circunstncia tampe ou obstrua a conexo do equalizador externa numa TXV, pois ela no ir funcionar. Se a TXV for fornecida com um recurso de equalizador externo, a linha de equalizador externa deve ser conectada.

SuperaquecimentoUm vapor considerado superaquecido toda vez que sua temperatura for maior do que a temperatura de saturao correspondente a sua presso. A quantidade de superaquecimento se iguala a quantidade de aumento de temperatura acima da temperatura de saturao a uma presso existente. Por exemplo, um evaporador de refrigerao est operando com Refrigerante 134a a presso de suco de 35 psig (Ver fig. 6). A temperatura de saturao do Refrigerante 134a a 35 psig 4C Contanto que qualquer liquido exista nesta presso, a temperatura do refrigerante vai permanecer 4C conforme evapore ou ferva no evaporador. Conforme o refrigerante se move ao longo do evaporador, o liquido ferve tornando-se vapor, fazendo com que o liquido presente diminua. Todos os lquidos so finalmente evaporados no ponto B por que absorveu calor suficiente da atmosfera circundante para mudar o lquido refrigerante em vapor. O gs refrigerante continua ao longo do evaporador e permanece na mesma presso (35 psig); contudo, sua temperatura aumenta devido absoro continua de calor da atmosfera circundante. Quando o gs refrigerante alcana o final do evaporador, (ver ponto C) sua temperatura ser de 10C. Este gs refrigerante agora est superaquecido e a quantidade de superaquecimento de 5,6C (10C 4,4C).P1 = 45.5 PSIG


35 PSIG = 4,4C

35 PSIG - 10C

TXV COM EQUALIZADOR INTERNO NO EVAPORADOR USADO COM REFRIGERANTE 12

Fig. 6

O grau ao qual o gs refrigerante superaquecido depende da (1) quantidade de gs sendo alimentada para o evaporador pela TXV e (2) a carga de calor ao qual o evaporador est exposto.

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Ajuste de SuperaquecimentoA funo de uma TXV controlar o superaquecimento do gs de suco saindo do evaporador de acordo com o ajuste da vlvula. Uma TXV que est desempenhando esta funo dentro dos limites razoveis pode ser considerada como operando de maneira satisfatria. O timo controle de superaquecimento o critrio do desempenho da TXV. importante que esta funo seja medida to precisamente possvel, ou na falta de preciso, esteja alerta da magnitude e direo de qualquer erro presente. O superaquecimento foi previamente definido como o aumento de temperatura do gs refrigerante acima da temperatura de saturao na presso existente. Baseado nesta definio, o aumento de presso e temperatura do gs de suco refrigerante passando pelo bulbo remoto da TXV so necessrios para uma determinao precisa do superaquecimento. Desta forma, quando medir o superaquecimento, a prtica recomendada instalar um manmetro calibrado de presso em uma tomada de presso na sada do evaporador. Na falta de uma conexo de aferio, um T instalado na linha do equalizador externo da TXV pode ser usada efetivamente. Um termmetro de bolso do tipo de refrigerao com grampo de bulbo apropriado, pode ser usado ou o mais efetivo o uso de um potencimetro de reparo (termmetro eltrico) com termopares (sensores e sondas). O elemento temperatura do seu Medidor de Temperatura deve ser amarrado na linha de suco no ponto da localizao do bulbo remoto e deve ser isolado contra o ambiente. Os elementos de temperatura deste tipo, assim como os termmetros, vo dar uma leitura mdia da linha de suco e ambiente se no isolados. Assumindo a utilizao de um manmetro e um termmetro preciso, este mtodo vai fornecer leituras de superaquecimento suficientemente precisas para todos os propsitos prticos.

Mtodos Comuns Incorretos de Leitura de SuperaquecimentoEm instalao onde uma conexo de aferio no est disponvel e a vlvula est internamente equalizada h dois mtodos alternados possveis. Ambos destes mtodos so de aproximao somente e seu uso definitivamente no recomendado: 1. O primeiro o mtodo de duas temperaturas, que utiliza a diferena na temperatura entre a entrada e sada do evaporador como o superaquecimento. Este mtodo um erro por considerar uma temperatura equivalente de queda de presso entre os dois pontos de temperatura. Por esta razo, o mtodo de duas temperaturas no pode ser confiado para as leituras absolutas de superaquecimento. Deve ser notado que o erro no mtodo de duas temperaturas negativo e sempre indica um superaquecimento menor do que o real. 2. O outro mtodo comumente usado para verificar os superaquecimentos envolvem tomar a temperatura na sada do evaporador utilizando a presso de suco do compressor conforme a presso de saturao do evaporador.

Quando a queda de presso entre a entrada e sada do evaporador for 1 psi ou menos, o mtodo de duas temperaturas vai produzir resultados razoavelmente precisos. Contudo, a queda de presso do evaporador geralmente uma desconhecida e vai variar com a carga.

O erro aqui obviamente devido queda de presso na linha de suco entre a sada do evaporador e a tomada de presso de suco do compressor.

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Nas instalaes de acoplamento direto e equipamento embalado , a queda de presso e o erro resultante so geralmente pequenos. Contudo, em grandes sistemas embutidos ou sistemas com sries longas de linhas de suco, discrepncias considerveis podem ser verificadas. Uma vez que as estimativas da queda de presso da linha de suco no so geralmente precisas o suficiente para mostrar uma viso real do superaquecimento, este mtodo no pode ser confiado para valores absolutos. Deve ser notado que o erro neste exemplo vai sempre ser positivo e o superaquecimento resultante ser maior do que o valor atual. Reafirmando o dito acima, o nico mtodo de verificao do superaquecimento que vai produzir um valor absoluto envolve uma leitura de presso e temperatura na sada do evaporador. Outros mtodos aplicados vo resultar num superaquecimento fictcio que podem gerar enganos quando usados para analisar o desempenho da TXV. Percebendo as limitaes destes mtodos aproximados e a direo do erro, geralmente possvel determinar que a causa do problema seja devido ao uso de mtodos

imprprios de instrumentao do que qualquer mau funcionamento da vlvula. Um outro erro que estar presente quando o problema ocorrer em reas de montanhas (como em Campos do Jordo), a presso de aferio baixa comparada s leituras do nvel do mar. Use o quadro de PressoTemperatura que tem as leituras corretas tais como o Quadro de Correo de Bolso de 1500 metros da Emerson Climate Technologies.

QUADRO DE PRESSO DE ALTITUDE DE ALTA TEMPERATURA 1.524M ACIMA DO NVEL DO MAR Vermelho (em Hg) = Vcuo C -45,6 -44,4 -43,3 -42,2 Preto (psig) = Vapor Negrito (psig) = Lquido

O tamanho apropriado da TXV determinado por um BTU/HR ou toneladas, queda de presso atravs da vlvula, e a temperatura de evaporao. No deve ser considerado que a queda de presso atravs da TXV seja igual diferena entre as presses de descarga e suco no compressor. Esta suposio vai levar ao dimensionamento incorreto da vlvula. A presso na sada da TXV vai ser maior do que a presso de suco indicada no compressor, devido s perdas friccionais atravs do distribuidor, os tubos do evaporador, as linhas de suco, conexes e vlvulas. A presso na entrada da TXV ser menor do que a presso de descarga indicada no compressor, devido s perdas friccionais criadas pelo comprimento da linha de lquido, vlvulas e conexes, e possvel elevao vertical da tubulao. A nica exceo para isto quando a vlvula est localizada consideravelmente

abaixo do receptor e a cabea termosttica mais do que suficiente para compensar as perdas ficcionais. A linha de liquido deve ser propriamente dimensionada devido considerao de seu comprimento mais o comprimento equivalente adicional da linha devido ao uso de conexes e vlvulas. Quando uma elevao vertical na linha de liquido for necessria, uma queda de presso adicional, devido perda de cabea termosttica deve ser inclusa. A queda de presso atravs da TXV vai ser a diferena entre as presses de descarga e suco no compressor menos as quedas de presso na linha de liquido, atravs do distribuidor, evaporador, e linha de suco. As tabelas ASHRAE devem ser consultadas para determinar as quedas de presso na linha de liquido e suco.

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Vlvula de Expanso Termosttica - TXVUma vez que a capacidade e o desempenho da TXV estejam baseados na coluna de lquido entrando na vlvula, uma considerao cuidadosa deve ser dada queda de presso total na linha de lquido para determinar, se haver suficiente sub-resfriamento de refrigerante lquido para prevenir a formao de gs. Se o sub-resfriamento do refrigerante liquido do condensador no estiver adequado ento o trocador de calor, sub resfriador de lquido ou outro meio deve ser utilizado para obter suficiente sub resfriamento do refrigerante lquido para assegurar uma coluna de lquido entrando na TXV a todo o momento! A Emerson Climate preparou tabelas de capacidade estendidas para usar com as condies acima mencionadas. Estas tabelas estendidas podem ser encontradas na seo de catlogo de cada tipo de TXV da Emerson. Portanto, onde for possvel sempre selecione a TXV para as condies de operao atuais ao invs da capacidade nominal da vlvula.

AplicaoEm geral, para melhor desempenho do evaporador, a TXV deve estar aplicada to prximo do evaporador quanto o possvel e em tal localizao para tornar de fcil acesso o ajuste e reparo. Em situaes onde houver queda de presso ou distribuidor centrfugo, aplique as vlvulas to prximas do distribuidor quanto possvel. (Ver fig. 7). As vlvulas da srie T [com exceo dos tipos carregados de gs W (MOP), G (MOP) OU GS-(MOP)] podem ser instaladas em qualquer local no sistema. O tipo carregado de gs deve sempre ser instalado de uma forma que o elemento termosttico esteja mais quente do que o bulbo remoto. A tubulao do bulbo remoto no deve ser tocada em nenhuma superfcie mais fria do que a localizao do bulbo remoto. Se o elemento termosttico ou a tubulao do bulbo remoto tornarem-se mais frias do que o bulbo remoto, o carga de vapor vai condensar no ponto mais frio e o bulbo remoto vai perder o controle.Linha de Equalizador Externo

Evaporador

Bulbo Remoto

Vlvula de Expanso Termosttica

Distribuidor de Queda de Presso

TXV E DISTRIBUIDOR ALIMENTANDO O EVAPORADOR EM QUEDA DE PRESSO

Fig. 7

Localizao do Bulbo RemotoUma vez que o desempenho do evaporador depende basicamente do timo controle da TXV, o timo controle de vlvula depende da resposta mudana de temperatura do gs refrigerante saindo do evaporador. Cuidados devem ser tomados para os tipos de bulbos remotos e suas localizaes. Em geral, o bulbo remoto externo satisfaz os requisitos da maioria das instalaes. Deve ser fixado no linha de suco prximo a sada do evaporador, e no curso horizontal. Se mais do que uma Vlvula de Expanso Termosttica utilizado em evaporadores adjacentes ou seo de evaporadores, certifique-se de que o bulbo remoto de cada vlvula est aplicado linha de suco do evaporador alimentado pela aquela vlvula. Limpe a linha de suco completamente antes de fixar o bulbo remoto no local. Quando um linha de suco de ao for usado, recomendado pintar a linha com tinta alumnio para minimizar corroso futura e mau contato do bulbo remoto com a linha. Em linhas menores que 7/8" OD o bulbo remoto deve ser instalado na parte superior da linha. Linhas de 7/8" OD ou maiores, o bulbo remoto deve ser instalado na posio de 4 ou 8 horas. (ver fig. 8 na pgina seguinte)

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Vlvula de Expanso Termosttica - TXVSe for necessrio proteger o bulbo remoto do efeito de uma corrente de ar, aps ser fixado a linha, use um material que no vai absorver gua com as temperaturas do evaporador acima de 0C. Abaixo de 0C, cortia ou material similar selado contra umidade sugerido para prevenir formao de gelo na localizao do bulbo remoto.

BULBO EXTERNO NA LINHA DE SUCO PEQUENA

BULBO EXTERNO NA LINHA DE SUCO GRANDE Fig. 8

Poo de Bulbo RemotoQuando for apropriado aumentar a sensibilidade do bulbo remoto, pode ser necessrio usar um poo de bulbo remoto. Isto particularmente verdade para as instalaes curtas acopladas e instalaes com grandes linhas de suco (2 1/8" OD ou maior). Os poos de bulbo remoto devem ser usados (1) quando superaquecimentos muito baixos so desejados e (2) quando o calor convertido de sala quente pode influenciar no bulbo remoto. (ver fig. 9). Sob nenhuma circunstncia coloque qualquer tipo de bulbo remoto num local onde a linha de suco estiver bloqueada (ver fig. 10). Se o refrigerante liquido coletar no ponto da localizao do bulbo remoto, a operao da vlvula de expanso termosttica ser irregular e h possibilidade da vlvula ser classificada como defeituosa. Grandes variaes no superaquecimento de gs de suco so geralmente o resultado de liquido bloqueado na localizao do bulbo remoto. Mesmo em linhas de suco propriamente desenhadas, s vezes necessrio mover o bulbo remoto algumas polegadas em ambos os lados do local original para obter melhor ao da vlvula. Em evaporadores de multi-circuito alimentado por uma vlvula, localize o bulbo remoto longe da sada de suco imediata no ponto onde o gs de suco de diversos circuitos paralelos tiveram a oportunidade de misturar no cabeote de suco. Certifique-se de fixar bem firme o bulbo remoto para fazer um bom contato com a linha de suco. Nunca aplique calor prximo ao local

Suco

do bulbo remoto sem primeiro remover o bulbo remoto!

Well

Bulbo

Fig. 9

9

Vlvula de Expanso Termosttica - TXVEqualizador Externo

Evaporador

HuntingBulbo Remoto

Hunting pode ser definido como alternncia entre superalimentao e falta do fluxo de refrigerante para o evaporador. reconhecido como as mudanas cclicas extremas em ambos, o superaquecimento ou o gs refrigerando saindo do evaporador e o evaporador ou presso de suco. Hunting uma funo do projeto do evaporador, comprimento e dimetro da tubulao em cada circuito, carga por circuito, velocidade do refrigerante em cada circuito, diferena de temperatura sob ao qual o evaporador est operado, ajustes de tubulao de suco e aplicao de bulbo remoto da Vlvula de Expanso Termosttica. O Hunting pode ser minimizado ou eliminado por um reajuste correto da tubulao de suco, recolocao do bulbo e uso do bulbo remoto e da carga da vlvula termosttica recomendada para a TXV.


Distribuidor

INCORRETO Localizao do Bulbo Remoto mostrado com interrupo

Evaporador

Bulbo Remoto


Distribuidor

CORRETO Localizao do Bulbo Remoto mostrado com Drenagem Livre

Fig. 10

Operao em Capacidade ReduzidaA TXV convencional um regulador independente que no tem nenhum fator de compensao ou de antecipao. suscetvel ao Hunting por causas que so peculiares a ambos, projeto da vlvula e o projeto do sistema ao qual aplicado. A taxa de fluxo ideal da TXV necessitaria de uma vlvula com equilbrio dinmico perfeito, capaz de respostas instantneas para qualquer mudana na taxa de evaporao (antecipao) e um meio de prevenir que vlvula dispare sobre o ponto de controle devido inrcia (compensao). Com estes recursos, uma TXV estaria em fase com a demanda do sistema todas as vezes que o Hunting no ocorrer. Uma TXV convencional no tem um fator de compensao ou antecipao embutidos. Isso significa que um retardo de tempo vai existir entre a demanda e a resposta, junto com a tendncia de disparo sobre o ponto de controle. Desta forma a TXV convencional pode sair da fase com o sistema e Oscilar. Assume-se que o aumento em carga ocorra, fazendo com que o superaquecimento do gs de suco aumente. O intervalo de tempo entre o instante que o bulbo remoto sente o aumento e faz com o que o pino da vlvula se mova na direo de abertura permite que o superaquecimento do gs aumente ainda mais. Em resposta ao aumento do superaquecimento durante os retardos de tempo, a vlvula se moveu mais na direo da abertura, disparou sobre o ponto de controle e admitiu mais refrigerante para o evaporador que pode ser fervido pela carga. Durante o retardo de tempo entre o instante que o bulbo remoto sente o retorno do refrigerante liquido e a vlvula responde se movendo na direo de fechamento, a vlvula continua superalimentar o evaporador. Desta forma, quando a vlvula se mover na direo de fechamento, novamente vai exceder o ponto de controle e permanecer na posio de alavanca at que a maior parte do refrigerante liquido tenha sado do evaporador. O retardo de tempo resultante antes da vlvula se mover na direo de abertura permite superaquecimento do gs de suco para novamente subir acima do ponto de controle. Este ciclo, sendo auto propagado, continua a se repetir.

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Vlvula de Expanso Termosttica - TXVExperincias tem mostrado que uma vlvula de expanso termosttica mais propcia para Hunt em condies de carga baixa quando o pino da vlvula estiver perto do assento da vlvula. Isso geralmente considerado devido a um desequilibrio entre as foras que operam aquela vlvula. Alem das trs formas principais que operam a vlvula de expanso termosttica, a diferena de presso atravs da porta da vlvula age contra a rea da porta, e dependendo da construo da vlvula, tende a forar a vlvula a abrir ou fechar. Quando operar com o pino prximo ao assento, o seguinte ir ocorrer: Com a vlvula fechada, temos presso de lquido no lado da entrada do pino e a presso do evaporador na sada. Quando a vlvula iniciar a abrir permitindo fluxo, a velocidade atravs da passagem da vlvula vai causar um ponto de presso mais baixa na passagem, aumentando a diferena de presso atravs do pino e o assento. Este aumento repentino no diferencial de presso enquanto age na rea da porta vai forar o pino da vlvula de volta no assento. Quando a vlvula novamente abrir, o mesmo tipo de ao vai ocorrer e o pino bate no assento com rpida freqncia. Este tipo de fenmeno mais encontrado com TXVs maiores e de porta nica conforme a fora devido ao diferencial de presso aumentado pela rea da porta maior. Vimos que o TXV pode oscilar devido falta dos recursos de antecipao e compensao e um desequilbrio nas foras de equilbrio nas extremidades inferiores de seu curso. Sabemos por meio de agumas experincias que uma TXV, quando inteligentemente selecionada e aplicada, vai superar estes fatores e operar com uma virtual estabilidade sobre um alcance de carga grande. As TXVs de porta nica vo geralmente operar satisfatoriamente com menos de 50% de capacidade nominal mas novamente dependente do design do evaporador, tubo de refrigerante, tamanho e comprimento do evaporador, e mudanas rpidas em carga. Nada vai fazer com que a TXV oscile mais rpido do que a alimentao desigual dos circuitos paralelos por um distribuidor ou carga de ar desigual atravs dos circuitos do evaporador.

Vlvula Termosttica de Porta Dupla BalanceadaVimos (acima) que o padro de fluxo da TVX de porta nica pode causar dificuldades em condies de carga baixa. Quanto maior a rea da porta (maior tonelagem) mais propenso o valor da oscilao. Certos tipos de TXVs da Emerson foram desenhados com duas portas ou porta dupla. A entrada desenhada como se criasse um fluxo contrrio contra as vlvulas de portas duplas balanceadas e desta forma eliminar qualquer desequilbrio atravs das duas portas. (ver fig. 11) O fluxo atravs da porta superior entra no orifcios radiais superiores da montagem do assento, se move para cima e atravs do assento superior, para baixo atravs da passagem internal do spool e fora dos orifcios na parte inferior do spool. A queda de presso atravs desta porta exerce uma fora numa direo de fechamento (para cima). O fluxo atravs da porta inferior entra nos orifcios radiais inferiores da montagem do assento e se move para baixo atravs da porta formada pelo assento e o spool da vlvula. O liquido de alta presso age na direo de baixo no spool e a presso cai atravs do spool e o assento exerce uma fora numa direo de abertura. Uma vez que a rea da porta efetiva da porta do orifcio superior ou inferior muito similar, o desequilbrio de fora liquida atravs delas insignificante. Este recurso torna possvel para as montagem de orifcios de porta dupla modular sobre uma variao de carga maior do que foi possvel com o estilo antigo (vlvulas de porta nica). As vlvulas de fluxo reverso fornecem controle satisfatrio a cargas menores do que 15% da capacidade nominal da vlvula. Seu desempenho superior a qualquer produto disponvel na concorrncia. O desempenho de campo real provou a superioridade da TXV da Emerson de porta dupla e sua habilidade em reduzir Hunting para um valor mnimo.

Montagem da Porta Dupla Balanceada do Orifcio

Montagem da Porta Balanceada do Orifcio

Fig. 11

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Cargas TXVAtravs dos anos ou mais precisamente, desde que a Emerson Climate Technologies produziu a primeira vlvula para amnia em 1925, o assunto de uma carga de energia apropriada no elemento de sensor termosttico foi uma preocupao maior. As cargas lquidas, cargas de gs, cargas cruzadas de lquidos, cargas cruzadas de vapores, cargas de altas temperaturas, cargas temperaturas ultra baixas, cargas comerciais, etc. todas tem sido testadas com variveis nveis de sucesso. Uma explicao para cada tipo de carga de elemento de energia estaria em ordem exceto pelo fato de que nos ltimos anos a Emerson teve e ainda usa uma nica carga de elemento de fora que cobre quase todos os tipos de aplicaes em temperaturas de -28C a +10C. Esta carga C est disponvel para R-134a, R22, R404, R507 e outros.

A Carga CDiferente de certas cargas passadas: ex. G, GA e Q, a carga C (sem MOP) no vai perder o controle nas condies de ambiente extremo. Isso para dizer que se o corpo da TXV ficar mais frio do que o bulbo de deteco a carga de gs vai migrar do bulbo para o cabeote da vlvula e desta forma se tornar inoperante. A carga C absolutamente no vai permitir a interferncia do meio ambiente ou perder o controle como nas condies acima. As cargas de liquido de leo (L) e o gs (G) podem criar condies de baixo superaquecimento no inicio e aumentariam as condies de superaquecimento conforme a unidade de refrigerao fazendo baixar a temperatura resultando na necessidade de se fazer um reajuste. As cargas cruzadas (C e Z) geralmente criariam condies de alto superaquecimento no inicio e reduziriam o superaquecimento conforme a unidade baixasse, desta forma novamente a necessidade de ajustar conforme a unidade ficasse mais fria. Entre as condies de operao de 28C a + 10C a carga C raramente precisa ser restaurada aps um super aquecimento satisfatrio estabelecido. Na verdade, a carga C recebida da fbrica no vai ter que ser restaurada na maior parte dos casos.

M.O.P. (Mxima Presso de Operao)A Mxima Presso de Operao (s vezes referida como Proteo de Sobrecarga de Motor) a habilidade de uma TXV de fechar, alimentar, ou completamente desligar se a presso de suco se aproximar a uma condio de limite pr determinada perigosamente alta. Uma condio de como fazer com que o superaquecimento de um compressor de suco resfriado ou carga de carter com uma presso de vapor muito densa.Com a TXV numa condio fechada devido ao MOP, o compressor tem uma chance de ganhar na presso de excesso do lado inferior e colocar a suco de volta as condies de operao satisfatrias. Uma vez abaixo do MOP, a TXV vai reabrir e alimentar de uma forma padro at que acontea uma sobre carga novamente. A carga C pode ser suprida com o recurso MOP se necessrio para a proteo do sistema. Esta necessidade raramente ocorre na refrigerao moderna de hoje exceto tais condies aps descongelamento ou em compressores movidos gasolina como refrigerao de caminhes.

Precauo: A carga C com MOP ser efetuada por condies de ambientes extremos. Nesta condio deve estar instalado um aquecedor eltrico em volta da parte superior da TXV.

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Catlogo da TXV da EmersonPara seleo exata de vlvula (ex. tonelagem de refrigerao, conexes, estilo de equalizador, comprimento de tubo capilar, ajuste e aplicao apropriada, ar condicionado, comercial, baixa temperatura) busque no catlogo da Emerson.

Corpos SoldadosQuando soldar, remova o elemento termosttico, conjunto de orifcios, e todas as gaxetas. Mantenha o fogo longe de todas as peas da vlvula, exceto a flange do corpo. Use liga de brazagem ou solda de baixa temperatura. Tome cuidado para reter solda em todo o permetro da conexo. Para tipos de corpos integrais (pea nica) certifique-se em usar muito pano mido ou blocos de resfriamento e direcione as chamas longe do corpo da vlvula.

Direo do FluxoCertifique-se de que o fluxo do refrigerante est na direo indicada pela seta no corpo da vlvula.

Vlvulas de Ajuste da Srie-TPara ajustar, remova a tampa da selagem no lado da vlvula e gire a haste de ajuste. Girando para a direita diminui o fluxo e aumenta o superaquecimento. Girando a haste para a esquerda aumenta o fluxo e diminui o superaquecimento. Ajuste todas s vlvulas tipo T 2 voltas (0,5C) a cada tempo. Ajuste cada vlvula separadamente e espere entre cada ajuste para observar todos os resultados. Sempre aperte qualquer conexo solta e substitua a tampa de selagem. Deve ser notado que o ajuste de superaquecimento vai mudar o ponto de MOP.

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Dados de Instalao e RevisoA srie T de TXVs da Emerson composto de trs partes: Elemento Termosttico, Conjunto de orifcio e Flange de Corpo. No h peas de trabalho no flange do corpo. No necessrio romper as conexes de linha para revisar a vlvula. As TXVs integrais hermticas da Emerson so unidades montadas que no podem ser desmontadas no campo; exceto se o filtro for facilmente removido para inspeo e a limpeza por desconexo da vlvula da linha de liquido, removendo a conexo de flange de entrada.

RevisoPara inspecionar, limpar, ou trocar as peas em todos os tipos desmontveis, remova os dois parafusos, levante o elemento termosttico, e remova o conjunto de orifcio. Certifique-se de que as gaxetas foram recolocadas nos lugares prprios quando montar a vlvula novamente (ver fig. 12). Quando montar as vlvulas de ajuste externo (TCL, TJL, TER, TIR ou THR) certifique-se de que as duas guias na montagem do orifcio se encaixam nos linhetes fornecidos para eles no elemento termosttico (ver fig. 13). No force a vlvula junto. Faa com que o orifcio se encaixe propriamente antes de apertar os parafusos. Veja Dicas de Reviso da Emerson para procedimentos detalhados recomendado para correo de avarias de um sistema de refrigerao ou ar condicionado.Elemento Termosttico

Gaxeta do Corpo do Flange

Montagem do Orifcio

Gaxeta do Corpo do Flange

Base da Gaxeta Corpo do Flange

Vlvula Solenide de Bloqueio de LquidoAs TXVs, enquanto produzidas como um dispositivo de base, no pode ser utilizado como elemento de interrupo uma vez que as superfcies da base esto expostas sujeira, umidade, corroso e eroso. Alem disso, se o bulbo remoto for instalado num local onde durante o ciclo desligado for influenciado por uma temperatura ambiente maior do que a do evaporador, a vlvula vai abrir durante uma parte do ciclo desligado, e admitir o liquido para o evaporador. Por estas razes a instalao de vlvula solenide de bloqueio de liquido antes de qualquer TXV altamente recomendada.

Parafusos

Fig. 12

Filtros Secadores para a Proteo do SistemaPara proteger as peas de preciso das vlvulas de controle de sujeira que podem danificar e torn-las inoperantes, e para proteger o sistema inteiro dos efeitos da umidade, cidos, um filtro secador deve ser instalado em cada sistema. O FILTRO SECADOR EK DA EMERSON fornece a melhor proteo possvel disponvel com alta capacidade de filtragem e remoo de umidades, cidos corrosivos e graxas.Espaadores devem se adaptar s fendas

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Fig. 13


Ajuste de PressostatosEm vlvulas com MOP - a chave de presso deve ser ajustada para cortar a uma presso menor do que a classificao do MOP da TXV.

Ajuste de Fbrica de SuperaquecimentoAo menos que seja especificado, todas as vlvulas estaro pr-ajustadas na fbrica a uma temperatura de bath que pr determinada pelo smbolo de carga e/ou a taxa de MOP. A temperatura de bath que o super aquecimento de vlvula foi ajustado est alfabeticamente codificada no bloco do superaquecimento na placa identificadora da vlvula, como mostra a figura 15. Desta forma com um 10A impresso na placa identificadora, o bloco de super aquecimento foi ajustado para 10F de superaquecimento esttico com um bath de 32F. Da mesma forma, uma vlvula impressa 10C foi ajustada para 10F do superaquecimento esttico com um bath de 0F. Quando pedir uma vlvula para uma reposio exata, especifique a letra de cdigo assim como o ajuste de superaquecimento desejado. Quando pedir armazenamento geral, no ser necessrio especificar o superaquecimento ou a letra de cdigo, uma vez que o ajuste padro vai cobrir a maiorias das aplicaes e os menores ajustes de superaquecimento podem ser feitos no campo.

AJUSTE DE SUPERAQUECIMENTO - TXVGraus de Superaquecimento por volta Famlia de Vlvulas Total de Voltas -6C -28C -6C -6C -28C 4C

Gire o ajuste no sentido horrio para aumentar o superaquecimento, e anti-horrio para diminuir o superaquecimento. Para retornar ao ajuste de fbrica original aproximadamente gire a haste de ajuste anti-horrio at que a mola esteja completamente descarregada (alcana a parada e inicia engrenagem). Em seguida, gire de volta no meio do Total de Voltas mostradas no quadro.

NOMES DOS CDIGOS REFRIGERANTESPadro ARI 750-81 recomenda o seguinte cdigo de cores das TXV:

Fig. 15 Temperatura Bath 0C -12C -17C -23C -28C Cdigo de Letra A B C D E

R-12 R-22 R-502 R-134a R410A R404A

Amarelo Verde Orquidea Azul Claro Rosa Laranja

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Vlvula de Expanso Termosttica - TXV FUNDAMENTOS DE VLVULAS DE EXPANSO TERMOSTTICA SELETOR DE CDIGOS DE CARGA

REFERNCIA CRUZADA DE SIMBOLOS DE CARGA DE REPOSIO DA TXV CARGAS DE BULBO ANTIGO X NOVAS CARGAS DE BULBO DE REPOSIO

NOTA: Todos os outros smbolos devem ser substitudos por um modelo idntico ou uma opo do departamento de servios tcnicos da EMERSON que podem fazer substituio de engenharia autorizada de tipo equivalente para fornecer operao equivalente e desempenho. NOTA: Para propsitos de substituio de campo, HC pode ser substitudo por HCA.

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Revisando as Vlvulas de Expanso Termostticas Como, Porque, Quando!As vlvulas de expanso termostticas (TXV) so peas criticas de um sistema de bomba de calor, refrigerao ou ar condicionado. Dimensionamento apropriado, instalao e ajuste de uma TXV fazem diferena se o sistema operar propriamente ou causa retornos de chamado.

TXV Mede o FluxoMedindo o fluxo refrigerante para o evaporador a funo nica de uma TXV. O critico que ela deve medir que o fluxo de mesma taxa est sendo vaporizado pela carga de calor. Para fazer isso, ela mantm a mola fornecida com a quantidade apropriada de refrigerante pAra manter o superaquecimento correto do gs de suco saindo do evaporador.

Superaquecimento - A MedidaA Figura 1 explica como funciona. No ponto A, o liquido refrigerante de alta presso quente entra na TXV. No B, o liquido de baixa presso frio, mais flash gs entra no evaporador. No ponto C, todo refrigerante liquido foi evaporado, ou vaporizado pela carga de calor (calor latente). Entre C e D, a temperatura de vapor aumenta dramaticamente conforme a carga de calor aplicado (calor sensvel). Neste ponto, o gs est super aquecido acima de sua temperatura de saturao. No ponto D, a temperatura de linha de suco do gs superaquecido monitorada por um bulbo de sensor, que sinaliza a TXV para abrir ou fechar.

Evaporador

Bulbo

Fig 1. Como a Vlvula de Expanso Termosttica controla o fluxo do refrigerante

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Como Medir PrecisamentePor causa do controle excelente de calor ser o critrio de desempenho da TXV, uma medio precisa essencial. Que envolve quatro passos, mostrados na figura 2: Passo A: Determinar a presso de suco na sada do evaporador com um manmetro preciso. Se no houver conexo de tomada de presso, um T instalado na linha de equalizador externo da vlvula pode ser usado.C Psig Linha de Equalizador Externo

Evaporador Passo A 37 PSIG

Passo B: Verifique uma tabela de presso temperatura para o refrigerante usado no sistema, e determine a temperatura de saturao na presso de suco observada. Passo C: Medir a temperatura da linha de suco no local do bulbo de sensor remoto. Isso pode ser executado com um termmetro strap on ou um dispositivo eltrico similar a um medidor Annie ou Simpson. Certifique-se de que o local escolhido para a medio est limpo para assegurar leituras precisas. Passo D: Subtraia a temperatura de saturao determinada no passo B da temperatura de gs de suco medida no passo C. A diferena o superaquecimento de operao.

Passo B Bulbo

10C Passo C

Presso de Suco do Bulbo Temperatura do Bulbo Converso Presso/Temperatura (R-12) Superaquecimento

37 Psig (Passo A) 10C (Passo C) 4C (Passo B) 6C (Passo D)

Fig 2. Medindo superaquecimento para desempenho apropriado da vlvula

Reviso - Passo UmSe o teste indicar que um ajuste de vlvula necessrio, remova a tampa de selagem cobrindo a haste de ajuste. Gire a haste no sentido horrio para diminuir o fluxo de refrigerao atravs da vlvula e aumentando o superaquecimento; anti-horrio pra aumentar o fluxo e diminuindo o superaquecimento.

Quando Usar Qual VlvulaAlguns tcnicos parecem um tanto incertos de quando usar uma vlvula de expanso termosttica equalizada internamente e quando usar uma equalizada externa. Nossa experincia mostrou que toda vez que a queda de presso atravs do evaporador alcanar 3psi em um sistema de ar condicionado de 3 toneladas (ou 3-hp) (o range de temperatura do evaporador de -1C 10C), ou 1psi em um sistema de baixa temperatura de 1 tonelada (temperatura do evaporador de -18C ou abaixo), uma vlvula externamente equalizada deve ser usada. Como base nisso, automaticamente uma vlvula equalizada externamente seria a seleo para qualquer sistema em excesso de 3 toneladas, indiferente da aplicao.

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Mais Regras GeraisSempre use uma vlvula equalizada externamente toda vez que um distribuidor de refrigerante estiver incorporado no sistema. Resposta de tima temperatura para a TXV vital para o controle, ento coloque o bulbo onde vai fornecer a melhor resposta possvel.Linha Menor que 7/8 linha de 7/8 - 1 5/8 LInha Maior que 2

Onde Colocar o BulboFigura 3 mostra o local ideal (horizontal) do bulbo em relao ao tamanho do linha de suco. Nuca coloque o bulbo em 6 horas porque pode sentir a temperatura do fluxo de leo atravs do tubo, ao invs da temperatura do refrigerante. E certifiquese de que o lugar do bulbo est numa linha de suco livre de escoamento.

12 horas

10 ou 2 horas

4 ou 8 horas

Fig 3. Como colocar o bulbo remoto em relao ao tamanho do tubo de suco

Srie-T da Emerson - A Resposta SimplesEscolhendo a TXV apropriada para o sistema especfico o primeiro passo em tima manuteno e no retorno de chamados. A srie desmontvel exclusiva da Emerson permanece a TXV mais verstil no mercado e a nica vlvula que voc pode revisar em minutos com uma ferramenta. E, com sua grande lista de elementos termostticos intercambiveis, orifcios e flanges de corpo, voc pode misturar e combinar, do estoque com mais de 1200 combinaes, para ajustar seu trabalho exatamente. Em tudo, de bombas de calor a unidades comerciais, 100 tons de capacidade. Certifique-se de carregar com voc algumas vlvulas de expanso termostticas da srie T desmontveis da Emerson em cada chamado. Verifique com seu representante da Emerson para as especificaes completas, e para verificar a linha completa de controles de preciso da Emerson para todos os trabalhos de ar condicionado e refrigerao.

TXV da Emerson

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Cargas de Vlvula de Expanso Termosttica O que elas fazem, e como elas fazemA funo bsica de uma vlvula de expanso termosttica controlar o super aquecimento. Mas h outros tipos de vlvulas termostticas, e diversos tipos de cargas. Cada uma tem seu prprio uso especifico; entender a carga de elemento termosttico e como afeta a presso para o diafragma bsico para uma boa manuteno.

Tipos de Cargas que Voc vai EncontrarDiversos tipos bsicos de cargas esto em uso comum hoje. Os mais comuns so: carga de lquido, carga de gs, carga cruzada de liquido, carga cruzada de gs, e carga de absoro.

Sobre a Carga de LquidoAqui, o elemento de energia contm o mesmo refrigerante do que o sistema ao qual a vlvula est em uso. Em manufatura, colocada no bulbo remoto num estado liquido. O volume controlado afim de que dentro do alcance de temperatura de design do elemento de energia, algum liquido sempre permanece no bulbo. Ento a presso do elemento de energia sempre a presso de saturao correspondente temperatura do bulbo remoto. As cargas de lquidos tm vantagens e desvantagens. Elas incluem: no sujeitas a perda de controle de ambientes cruzados; pouco ou nenhum super aquecimento ao iniciar; super aquecimento aumenta as temperaturas baixas do evaporador, e a presso lenta de suco diminuda depois de iniciar.

Cargas de Lquido CruzadoQuando uma carga cruzada de lquido usada, o elemento termosttico contm um refrigerante liquido diferente do sistema de refrigerante. A curva da temperatura de presso da carga cruza a curva dos refrigerantes de sistema (consequentemente, carga cruzada) Suas vantagens incluem: Diminuio lenta moderada No sensvel a condies de ambiente extremo Resposta amortecida para mudanas de temperatura de linha de suco (minimiza a tendncia de hunting da vlvula) Caractersticas de superaquecimento podem ser feitas por aplicaes especiais.

Sistema Refrigerante

Cargas de Gs e Gs CruzadoUsando uma carga de gs no lugar de um lquido altera as caractersticas operacionais, porque o gs comprime. A alguma temperatura pr determinada, o gs no bulbo remoto se torna superaquecido, limitando a fora que exerce. Isso produz um superaquecimento maior a cargas maiores do evaporador e chamado de efeito de Presso de Operao Mxima (MOP).

PRESSO

Carga

TEMPERATURA

Fig 1. Relao tipica de carga cruzada presso/ temperatura Nota: as cargas da Emerson C e Z so cargas cruzadas de lquidos

Qualquer temperatura de MOP depende de como o bulbo foi inicialmente carregado e onde ele ser usado. Todas as cargas de gs esto suscetveis perda de controle de ambiente extremo quando o elemento de energia mais frio do que o bulbo remoto. Elas so mais rpidas em resposta, mas tendem a oscilar para o nvel de operao prprio, ento um lastro geralmente adicionado ao bulbo remoto para minimizar esta tendncia. Como em cargas de lquidos, o bulbo remoto pode ser preenchido com o mesmo refrigerante conforme o refrigerante do sistema. Ou, pode ser preenchido com um refrigerante diferente produzindo uma carga de gs cruzada.

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Cargas de AdsoroO ltimo tipo final de carga de adsoro. Em adsoro, os slidos retm grandes quantidades de gs, no as levando dentro do corpo de um slido, como em absoro, mas juntando-as e retendo-as na superfcie do slido sem reao qumica. O vapor penetra nas rachaduras e sulcos do slido, permitindo consideravelmente uma maior capacidade do que possvel com a absoro. A vantagem de uma carga de adsoro que num volume fixo, a quantidade de vapor absordida varia com a temperatura e o sistema. Ento pode ser usado para exercer presso de operao como uma funo de temperatura. Tpicos adsorventes incluem: carvo, gel de slica, alumina ativada.

Sistema Refrigerante CargaPRESSO

TEMPERATURA

Fig 2. O que acontece com uma carga de absoro

Onde Usar cada TipoO quadro a esquerda pode ajudar a combinar a mudana para a aplicao carga de adsoro W ar condicionado, refrigerao comercial de mdia de temperatura, chillers cargas cruzadas de lquidos C e I refrigerao comercial (media e baixa temperatura), refrigerao de transporte, mquinas de gelo.FUNDAMENTOS DE VLVULAS DE EXPANSO TERMOSTTICA SELETOR DE CDIGOS DE CARGA

Outros tipos de cargas disponveis incluem: Carga de liquido L mquinas de gelo, pilotos, vlvulas de injeo de lquidos; Carga de Gs G ar condicionado (incluindo mvel), chillers; Carga cruzada de Gs B bombas de calor Se quiser cpias deste quadro para sua parede, pea para um representante Emerson.

Fig 3. Variaes de operao tpicas das cargas do TXV mais comuns

A Emerson Entrega a Carga CorretaDesde que a Emerson inventou a moderna vlvula de controle em 1925, temos cuidadosamente desenvolvido novas cargas para resultar em um controle mais prximo. As vlvulas de expanso termostticas especificas da Emerson esto disponveis com uma variedade de cargas, desenvolvidas em nossos prprios laboratrios, cada uma desenhada para longa durao e controle fechado em aplicaes especificas.

Pea para o seu Representantes EmersonQuando planejar substituir uma vlvula de expanso, verifique com seu Representante Emerson pela qualidade da vlvula de expanso termosttica que melhor se adequar a sua aplicao.

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Resoluo de Problemas de Vlvulas de Expanso Termostticas - Parte 1 Causas de Presso Baixa de SucoQuando uma vlvula de expanso termosttica funciona de modo falho, a causa pode no ser da vlvula. Muitos outros componentes de sistema de refrigerao ou ar condicionado podem afet-la e a chave diagnosticar apropriadamente o problema. No podemos adequadamente cobrir o assunto por inteiro em uma Dica Tcnica. Ento vamos iniciar com os problemas resultantes de presso baixa de suco. Uma segunda Dica Tcnica lida com os problemas de presso de suco varivel e alta.

Presso Baixa de Suco com Superaquecimento AltoGeralmente, isso causado por uma restrio de fluxo atravs do evaporador. Se a vlvula de expanso trmica estiver limitando o fluxo, procure por estas causas: 1. A presso interna pode ser muito baixa devido uma elevao vertical excessiva; ou a linha de liquido pode ser muito pequena; ou a temperatura de condensao pode ser muito baixa. Todos os trs resultam em diferencial de presso inadequada. Soluo: Aumente a presso da cabea, ou troque a linha de liquido com o tamanho apropriado especificado pelo fabricante.

Bulbo Remoto e Presso de Montagem de Energia

Diafragma

Presso do Evaporador

Entrada

2. Pode haver gs no linha de lquido devido queda de presso, uma carga insuficiente ou gs no considerveis no sistema. Use um visor, ou oua um som caracterstico de assobio na vlvula de expanso. Soluo: Dependendo da causa, adicione carga ao sistema ou gases no condensveis, limpe os filtros e troque os filtros secadores, verifique o tamanho adequado da linha, ou aumente a presso da cabea, diminua a temperatura (fornece sub-resfriamento suficiente) para assegurar coluna de lquido da entrada da vlvula. 3. A vlvula deve estar restrita pela queda de presso atravs do evaporador. Soluo: Troque para uma vlvula de expanso termosttica da Emerson com um equalizador externo.4. O orifcio da vlvula pode estar obstrudo. Soluo: Se gelo (umidade) ou graxa obstrurem, haver um aumento de presso da linha de suco repentino aps o sistema ser desligado e aquecer ou o corpo da vlvula est artificialmente aquecido. Problemas com umidade e sujeira, so remediados por um filtro secador EK da Emerson. Acumulo de leo ou graxa geralmente causado por tipo errado de leo. Substitua pelo leo apropriado. 5. Superaquecimento pode estar ajustado em excesso.

Mola de Superaquecimento

Sada

Fig. 2 Foras bsicas em trabalho na TXV6. O elemento termosttico da vlvula pode ter perdido carga ou falhado. Soluo: Troque o elemento ou a vlvula inteira. 7. Numa condio de ambiente extremo, um elemento termosttico carregado de gs ou uma tubulao de bulbo remoto podem tornar-se mais frios do que o bulbo de sensor, e o bulbo perde o controle. Soluo: a) Isole ou fornea calor artificial para o elemento termosttico; b) Troque com uma Vlvula de Carga Lquida Cruzada. 8. As telas do filtro do sistema podem estar entupidas. Soluo: Limpe todas as telas de filtros.

22Soluo: Reajuste para as especificaes do fabricante, seguindo as instrues fornecidas com a vlvula.

Vlvula de Expanso Termosttica - TXVAlguma coisa diferente da vlvula de expanso termosttica pode causar uma restrio. Se houver, vai geralmente encontrar temperaturas de congelamento ou inferiores ao normal no ponto de restrio. Procure por estas possveis causas: 1. Filtros ou filtros secadores podem estar entupidos ou muito pequenos. Soluo: Troque ou limpe todos os filtros, e em seguida adicione um filtro secador EK da Emerson ao sistema. 2. Uma vlvula solenide pode estar com mau funcionamento ou falhando. Soluo: De qualquer forma, troque-a por uma vlvula de expanso termosttica da Emerson. 3. A vlvula de servio no receptor de lquido, uma vlvula manual, ou uma vlvula de servio de suco/descarga pode ser muito pequena ou no est completamente aberta. Soluo: Repare ou troque a vlvula com defeito se voc determinar que no possa ser completamente aberta, e troque qualquer vlvula menor do que o normal com a unidade de tamanho correto. 4. Problemas variados podem causar problemas, como canais obstrudos, linhas de lquidos e de suco muito pequenas. Soluo: so auto explicatrias, uma vez que voc determinou a causa.

Fig 3. Filtro Secador EK da linha de lquido da Emerson. Altamente eficiente

Proteo do SistemaNo importa a causa, toda vez que voc fornecer um grande reparo para qualquer sistema, certifique-se de proteg-lo (e reduza chamados) instalando um Filtro Secador EK da Emerson ou um Filtro Secador da linha de suco ASD. Voc no se arrepender!

Presso Baixa de Suco com Superaquecimento BaixoPresso baixa e super aquecimento baixo geralmente significam que o sistema tem distribuio fraca ou carga do evaporador inadequado. Olhe para estas causas possveis: 1. Quando a distribuio fraca no evaporador, o liquido pode gerar curto circuito junto com as passagens favorveis e sufocam a vlvula antes de todas as passagens estejam propriamente carregadas. Soluo: Fixe o elemento termosttico a uma linha de suco de livre escoamento. Limpe a linha antes de fixar o bulbo no lugar. Instale um distribuidor e equilibre a distribuio de carga do evaporador. 2. O compressor pode estar superdimensionado, ou pode estar rodando muito rpido devido polia de tamanho errado. Soluo: Fornea o controle de capacidade do compressor para superdimensionamento; mude para a polia de tamanho adequado.

3. O evaporador pode estar muito pequeno, demonstrado por excessiva formao de gelo. Soluo: Instale um evaporador de tamanho adequado. 4. Fluxo baixo de ar resultante dos filtros obstrudos ou um motor de ventilao no operante. Soluo: Limpe ou troque o filtro, Verifique a velocidade do motor de ventilao e conserte ou troque. H possibilidade adicionais, mas geralmente voc vai perceber que estes so os problemas mais importantes associados com a presso baixa de suco.

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Resoluo de Problemas de Vlvulas de Expanso Termostticas - Parte 2 Causas de Presso Alta de SucoQuando uma vlvula de expanso termosttica funciona de modo falho, a causa pode no ser da vlvula. Muitos outros componentes de sistema de refrigerao ou ar condicionado podem afet-la e a chave diagnosticar apropriadamente o problema. No podemos adequadamente cobrir o assunto por inteiro em uma Dica Tcnica. Nas Dicas Tcnicas anteriores ns cobrimos os problemas resultantes da Presso Baixa de Suco. Este cobre Presso Alta e Varivel de Suco.

Presso Alta de Suco com Superaquecimento AltoGeralmente, isso causado por um sistema no equilibrado devido a um evaporador superdimensionados, compressor subdimensionado, e/ou carga alta no evaporador. De qualquer forma, a carga ser em excesso das condies do projeto. Soluo: O sistema pode ser equilibrado aumentando o tamanho do compressor ou diminuindo o tamanho do evaporador. Teste as capacidades do sistema com medidores apropriados. Seu representante da Emerson pode fornecer uma lista contendo relacionamentos de temperatura e presso apropriados para todos os refrigerantes populares para ajud-lo. Uma segunda causa de alta presso de suco e superaquecimento alto podem ser vlvulas de compressor com vazamento. Soluo: Teste o compressor e troque as vlvulas, ou o compressor.

2. O ajuste de superaquecimento da vlvula pode estar muito baixo. Soluo: Determine a presso de suco com um manmetro preciso. Determine a temperatura de saturao na presso de suco observada. Mensure a temperatura de gs da suco no bulbo remoto fixando um termopar prximo ao bulbo. Em seguida subtraia a temperatura de saturao da temperatura do bulbo remoto para determinar o superaquecimento do gs. Siga as direes do fabricante da vlvula para ajustar o superaquecimento adequado. 3. Pode haver gs na linha de liquido (devido a queda de presso ou uma carga insuficiente) com uma TXV superdimensionada. Soluo: Troque a TXV com uma vlvula de tamanho proporcional e em seguida corrija a causa do flash gs (ver Dicas tcnicas TT-01285 em Causas de presso baixa de suco). 4. A vlvula pode estar retida aberta por material estranho na base com retorno de lquido ao compressor. Soluo: Limpe e troque as partes danificadas. Em seguida instale um filtro secador EK da Emerson para remover todo material estranho do sistema. 5. O diafragma ou os foles em uma TXV de presso constante (automtica) pode ter quebrado com o retorno de lquido. Soluo: Troque a vlvula. 6. A linha de equalizador externo da vlvula pode estar obstruda, ou coberta. Soluo: Limpe o equalizador obstrudo, ou repare-o. Ou, troque completamente a vlvula por outra contendo o equalizador correto.

Presso Alta de Suco com Superaquecimento Baixo1. O compressor pode estar subdimensionado. Soluo: Teste a capacidade do sistema e troque pelo tamanho especifico do compressor.

7. Umidade na linha pode estar congelando a abertura da vlvula. Soluo: Aplique panos quentes na vlvula para derreter o gelo. Em seguida instale um filtro secador EK Fig 1. Vlvula de Expanso da Emerson para sistemas de refrigerao pequenos 24da Emerson para ter um sistema livre de umidade.


Causas de Presso de Suco FlutuantesA presso flutuante indica diversas causas possveis: 1. O ajuste do superaquecimento pode estar incorreto. Soluo: Ajuste o superaquecimento seguindo as regras na parte 2 sob presso de alta suco com superaquecimento baixo, anteriormente visto. 2. Um linha de suco presa. Soluo: Instale um trap P para permitir drenagem livre na linha de suco. 3. Refrigerante liquido pode retornar por causa de um distribuidor imprprio, carga de evaporador irregular, evaporador montado impropriamente. Soluo: Troque o distribuidor com problemas; instale dispositivos de distribuio de carga de energia para equilibrar a velocidade do ar mesmo sobre os circuitos do evaporador; finalmente, verifique a montagem do evaporador para fornecer ngulo prprio. 4. Os canais do equalizador externo podem estar fixados em um recurso comum com mais de uma TXV no mesmo sistema. Soluo: Cada vlvula deve ter sua prpria linha de equalizador separado indo diretamente para um local apropriado na sada do evaporador. Ver figura 3 como um exemplo. 5. Diferenas radicais de presso atravs da TXV podem ser causadas pelo ciclo excessivo do condensador ou do soprador. Soluo: Verifique as superfcies do evaporador, circuitos de controle, sobrecargas de termostatos, etc. e repare ou troque qualquer pea com defeito.Linhas Branch devem entrar na parte superior da linha principal de suco Linha do Equalizador Externo Suco Principal

Bulbo Remoto

Vlvula de Distribuidor Evaporador Expanso Equalizador Externo Termosttica Possibilidade de Curto Bulbo Remoto


Distribuidor

Possibilidade de Curto Evaporador

Fig 3. Tubulao recomendada para linhas de suco

H possibilidades adicionais, mas estas so as mais comuns

Descarga

Filtro Secador

Escolha o TXV apropriadoVlvula de Expanso Termosttica (Equalizador Interno) 37 Psig por 4C

Condensador

Evaporador

Bulbo Remoto 37 Psig por 4C Receptor Compressor Suco 37 Psig por 10C

Cada fabricante oferece uma variedade de vlvulas de expanso termostticos para combinar com as muitas condies que voc vai encontrar no caminho. Se voc tem qualquer duvida sobre o tamanho certo, consulte um representante Emerson. Ele pode te ajudar e oferecer informaes detalhadas sobre qual Vlvula da Emerson selecionar para qualquer aplicao.

Fig 2. Esquema Bsico de Sistema de Refrigerao

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Como Selecionar a Capacidade Correta do TXV para o TrabalhoVoc deve instalar uma nova vlvula de expanso termosttica num sistema porque a anterior falhou e voc no sabe a capacidade adequada da vlvula. O que fazer? Instale uma vlvula muito grande e voc vai ter um desempenho inapropriado ou inundao no evaporador. Muito pequena e voc vai ter uma condio de m alimentao que pode resultar na falha do compressor.

No Confie nas MarcasMarcas de caixa, vlvula, compressor tudo informa uma classificao. Mas uma classificao nominal baseada num ajuste especifico de condies determinadas por ARI ou ASHRAE, e pode estar totalmente diferente do seu trabalho. Siga as instrues e voc vai terminar com chamados de retorno muito caros.

Tabelas de Capacidade EstendidaCada fabricante de vlvula tem uma tabela de capacidade estendida para ajud-lo a determinar exatamente o que a vlvula faz em qual aplicao. Para us-las, voc necessita determinar quatro fatores bsicos: Carga de sistema de refrigerao Temperatura de lquido entrando na vlvula Temperatura saturada de evaporador Queda de presso atravs da vlvula Aqui est como obter a informao que voc necessita: 1. Carga de sistema de refrigerao Determine o tamanho do sistema em BTUs ou Tons (12.000 BTU/hr = 1 Ton). Verifique a matria impressa do fabricante do sistema, se disponvel. Se no, encontre a classificao do compressor na marca, mas no tente combinar sua vlvula com aquela classificao, porque a classificao do compressor pode variar, dependendo da temperatura desejada do espao resfriado. A temperatura media do evaporador para ar condicionado de 7C; para refrigerao, de -9C a -6C abaixo da temperatura do produto mais frio armazenado. A capacidade do compressor na refrigerao deve ser consideravelmente menor do que sua classificao nominal na marca. o nico guia para a verdadeira classificao da vlvula.

Fig 1. TCLE 2HC da Emerson, uma tpica Vlvula de Expanso Termosttica

2. Temperatura de Lquido entrando na Vlvula Com um termmetro, determine a temperatura do lquido entrando na vlvula, as capacidades nominais da vlvula esto estabelecidas 37C, liquido livre de vapor entrando na vlvula. Se uma temperatura de lquido entrando na vlvula for maior ou menor, os fatores de correo nas tabelas de capacidade estendidas vo ajud-lo a compensar. 3. Temperatura do Evaporador Se desconhecido, estime a temperatura do evaporador, seguindo as normas sob (1) acima. Deve ser menor do que a temperatura exigida no espao resfriado, ou nenhuma transferncia de calor vai acontecer. 4. Queda de presso atravs da vlvula Determine a diferena entre a presso no lado de entrada versus a presso no lado da sada da vlvula, no a diferena entre a presso da cabea e a presso de suco, um erro comum. Pode ser necessrio estimar levando em considerao a queda de presso nos ajustes, vlvulas, secadores, distribuidores, etc.

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Aqui est um ExemploNa figura 2, ns selecionamos uma TXV TCL (E) 2FC da Emerson de 2 Ton operando com presso de evaporao de -6C, com queda de presso de 175lb. fornecendo uma capacidade de 3,4 tons. Funcionando a uma temperatura de lquido de 43C, a capacidade de 3.4 ton torna-se 3.2 tons quando multiplicada pelo fator de correo de 0.94. neste caso, uma vlvula nominalmente classificada de 2 ton tem capacidade suficiente para um sistema de 3 ton. Na mesma situao, uma vlvula nominalmente classificada de 3 ton atualmente seria muito grande, distribuindo 4.7 tons e possivelmente inundando o evaporador. Ento, quando voc no souber o tamanho exato da vlvula, invista alguns minutos para seguir este resumo e voc pode evitar retornos de chamado. Se voc quiser uma tabela de capacidade estendida para ajud-lo no seu trabalho, pea para um representante Emerson.

NMERO CATLOGO

10C

4C

-7C

-18C

Queda de Presso na Vlvula (psi)

Fig 2. Quadro de Capacidade Estendida TCL(E) 2FCAs capacidades da vlvula so baseadas em refrigerante liquido livre de vapor entrando na vlvula. Para determinar as capacidades para outras temperaturas de refrigerante liquido livre de vapor entrando na vlvula, multiplique a capacidade listada no quadro acima pelo fator de correo listado aqui.

Fatores de Correo de Temperatura do Lquido TipoRefrigerante R-12 R134a R-22 R404A -18 1.60 1.70 1.56 2.00 -12 1.54 1.63 1.51 1.90

Temperatura do Lquido Refrigerante (C)-7 1.48 1.56 1.45 1.80 -1 1.42 1.49 1.40 1.70 4 1.36 1.42 1.34 1.60 10 1.30 1.36 1.29 1.50 16 1.24 1.29 1.23 1.40 21 1.18 1.21 1.17 1.30 27 1.12 1.14 1.12 1.20 32 1.06 1.07 1.06 1.10 38 1.00 1.00 1.00 1.00 43 .94 .93 .94 .90 49 .88 .85 .88 .80 54 .82 .78 .82 .70 60 .75 .71 .76 .50

Fig. 3 Quadro de fatores de correo tpico

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Vlvulas de Portas Balanceadas Velha Soluo para Novos ProblemasDe volta aos dias quando a energia era barata, engenheiros de refrigerao diariamente superdimensionariam seus sistemas. Frequentemente, considerando as temperaturas que trabalhariam to altas quanto 38C, usando muito mais energia, mas elas permitiam muitas paradas para compensar uma grande variedade de condies de ambiente. E cada um estava satisfeito com os resultados. Mas os tempos mudaram. Muitos dos sistemas de hoje usam temperaturas de condensao de base no alcance de 15C 25C Eles so mais eficientes; fornecem capacidade superior; e duram mais. Mas eles tambm podem se desequilibrar mais rapidamente, mudando o superaquecimento, capacidade e eficincia, talvez at inundando o compressor.

Porta Balanceada - Sistema BalanceadoUma soluo til para o problema de desbalanceamento uma idia que est por ai h muito tempo, 30 anos na verdade, vlvulas de portas balanceadas (s vezes chamadas de vlvulas de porta dupla). Em vigor, as vlvulas de portas balanceadas equilibram o sistema operando com um superaquecimento constante sobre um alcance maior de presso de cabea e variaes de carga.

Foras CanceladasA diferena em construo dos dois tipos de vlvulas faz toda a diferena. Na vlvula de porta balanceada, Fig. C , uma pequena haste conecta o pino da vlvula em haste de ajuste prximo acima da linha de abertura. igual na rea de porta efetiva. Quando a presso aumentada aplicada, empurra o pino e a haste. Por causa da atuao nas duas reas iguais em direes opostas, a mudana da presso se cancela e a vlvula permanece na sua posio original.

Fig A: HF da Emerson TXV tpica de porta balanceada

AplicaesPareceria, ento, que uma TXV de porta balanceada um sistema resolve tudo. Mas apesar de permitir que o sistema opere um range maior de presso e condies de carga as vlvulas ainda devem estar propriamente selecionadas para assegurar o desempenho apropriado do sistema. Normalmente, a TXV padro de tamanho apropriado vai funcionar bem no sistema que foi desenhada. Quando devidamente dimensionada, vai manter o sistema operando com alta eficincia e com boa economia. Se sua regio tem uma tendncia a mudanas rpidas de temperatura (30C Ou mais em 24 horas), voc pode querer considerar as TXVs de porta balanceada em alguns sistemas com problemas

Como FuncionaNuma vlvula de expanso convencional, Fig. B, com a direo do fluxo como aquela presso de entrada aplicada sob o pino da vlvula, conforme a presso sobe, a vlvula tende a se mover na direo da abertura. Reciprocamente, quando a presso de entrada, falha a vlvula tende a se mover na direo de fechamento. Esta mudana na posio do pino da vlvula com uma mudana na presso de entrada chamada de desequilbrio. Resulta da operao errada e a variao do ajuste do superaquecimento original. O mesmo fenmeno ocorre quando a presso (evaporador) de sada varia conforme as condies de carregamento variam, com os mesmos resultados.

Fig B: TXV padro no balanceada - Pino reforado para abertura

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Linha HF da EmersonProcure seu representante Emerson sobre a linha HF ou vlvulas de portas balanceadas. Ele pode informar todas as especificaes e ajustar suas necessidades perfeitamente com a qualidade Emerson.

Recursos da Srie HF Capacidades de 1/8 at 13 tons para R-404 A/R502 Corpo de bronze Elemento termosttico substituvel Equalizador Interno/Externo Construo com Selagem Interna Cargas de Bulbo sob medida para ranges de temperatura especificas Intercambivel com outras TXVs de refrigerao comercial

Vantagens / Benefcios A srie HF de TVXs aumenta a operao da vlvula e a estabilidade sob as condies de sistema de variao tais como: presses baixa e alta; nveis alto e baixo de sub-resfriamento; amplo range de quedas de presso atravs da vlvula e variao de carga do evaporador. Caractersticas mais amplas de variao de carga das vlvulas HF podem resultar em poucos modelos necessrios para cobrir uma variao normal de requisitos de refrigerao comercial. Elemento termosttico removvel de tamanho maior fornece controle de vlvula consistente e mais suave. Elemento termosttico substituvel oferece flexibilidade em combinar os requisitos de carga com o refrigerante do sistema.

Fig C. TXV de porta balanceada, foras balanceadas

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Vlvulas Solenides

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2006

Vlvulas Solenides

IntroduoNa maioria das aplicaes de refrigerao, necessrio iniciar ou parar o fluxo num circuito refrigerante para automaticamente controlar o fluxo de fluidos no sistema. Uma vlvula solenide eletricamente operada geralmente usada para este propsito. Sua funo bsica a mesma que uma vlvula de fechamento manualmente operada, mas sendo acionado por solenide, pode ser posicionada em locais remotos e pode ser convenientemente controlado por simples chaves eltricas. As vlvulas solenides podem ser operadas por uma chave termosttica, chaves de nvel, chaves de baixa presso, chaves de alta presso ou qualquer outro dispositivo para interromper um circuito eltrico, com a chave termosttica sendo o dispositivo mais comum usado nos sistemas de refrigerao.

O que so Vlvulas Solenide?Uma vlvula solenide consiste em duas partes distintas mas de ao integral, uma solenide e uma vlvula. O solenide nada mais do que um fio eltrico colocado num espiral em volta de uma superfcie de uma forma cilndrica geralmente de seo cruzada circular. Quando uma corrente eltrica enviada atravs de enrolamentos, elas atuam como um eletromagneto. O campo de fora que criado no centro do solenide a fora de driving para abrir a vlvula. Dentro um ncleo magntico de ao mvel que trazido na direo do centro da mola quando energizado. A vlvula contm um orifcio atravs do qual os fluidos passam quando aberta. Uma agulha ou haste colocada no orifcio e anexada diretamente a parte inferior do ncleo magntico. Quando a bobina energizada, o ncleo magntico forado em direo do centro da mola, desta forma levantando a vlvula da agulha do orifcio e permitindo fluxo. Quando a bobina estiver de-energizada, o peso do ncleo magntico e em alguns designs, uma bobina, faz com que caia e feche o orifcio, desta forma parando o fluxo atravs da vlvula.

Mola

Campo Magntico Ncleo Magntico

OPERAO SOLENIDE Mola Energizada

Figuras 1A e 1B mostram um esquema simples de uma vlvula solenide em operao

Anatomia SolenideTubulao Fechada Montagem Superior do Plug

FIG. 1A - DESENERGIZADAMola de Retorno Montagem de Ncleo Magntico Collar Montagem do Corpo

ORing

Fig. 1B - Energizada

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Vlvulas Solenides

Principios da Operao da SolenideOs solenides so de atuao direta ou piloto operados. A aplicao determina a necessidade pelos outros tipos acima. A vlvula de ao direta usada em vlvulas com capacidades baixas e tamanhos de porta pequenos. O tipo piloto operado usado em vlvulas maiores, desta forma eliminando a necessidade de bobinas maiores e ncleos magnticos.

FIG. 2A - DESENERGIZADA

1. Ao DiretaA vlvula do tipo ao direta, como discutida anteriormente, o ncleo mvel mecanicamente conectada a vlvula de agulha. Quando a bobina energizada, o ncleo puxando a agulha do orifcio levantado no centro da bobina. Este tipo de vlvula vai operar de diferencial de presso zero para o diferencial de presso classificado como mximo, indiferente da presso de linha. A vlvula de tipo de ao direta a nica usada em circuitos de capacidade menores por que um tamanho maior de bobina seria necessrio para agir contra o diferencial maior de presso de grandes capacidades. A bobina necessria seria grande, no econmica, e no prtica para circuitos de grande capacidade. Para superar este problema em sistemas grandes, as vlvulas solenide piloto operadas so usadas.

Fig. 2B - Energizada

Tipos de SolenideAt agora explicamos como uma vlvula solenide funciona. Agora vamos discutir os muitos tipos de vlvulas e suas respectivas aplicaes. Os trs tipos principais de vlvulas so vlvulas de 2 vias, 3 vias e 4 vias.

Vlvulas de 2 Vias 2. Vlvula Piloto OperadaAs vlvulas solenide piloto operada usam uma combinao de bobina solenide e a presso de linha para operar. Neste tipo de vlvula o ncleo mvel anexado vlvula agulha cobrindo o orifcio piloto e a porta principal. A presso de linha segura um pisto independente ou o diafragma fechado contra a porta principal. Ver figuras 2a e 2b quando a bobina energizada, o ncleo mvel puxado no centro da bobina, abrindo o orifcio piloto. Uma vez que a porta piloto est aberta, a presso da linha acima do diafragma permite a passagem para o lado inferior ou sada da vlvula, desta forma aliviando a presso na parte superior do diafragma. A presso de entrada ento empurra o diafragma para cima e fora da porta da vlvula principal e segura l permitindo fluxo total do fluido. Quando a bobina desernegizada, o ncleo mvel cai e fecha o orifcio piloto. A presso inicia a se armazenar acima do diafragma por meio de uma passagem do orifcio no diafragma do pisto at ele, mais o peso do diafragma e a bobina faz com que ele feche a porta da vlvula principal. Este tipo de vlvula de solenide requer uma diferena de presso mnima entre a entrada e a sada para operar. A vlvula de 2 vias, que o tipo mais comum de vlvula solenide, controla o fluxo do fluido em um linha. Tem uma conexo de entrada e sada. Esta vlvula pode ser de ao direta ou operado por piloto dependendo da necessidade. Quando a bobina for energizada a vlvula de 2 vias est normalmente fechada. Apesar de normalmente fechada a mais usada, as vlvulas de 2 vias so manufaturadas para serem normalmente abertas quando a bobina estiver desenergizada. Ver figura 3 para um exemplo de vlvula de 2 vias.

Fig. 3

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Vlvulas Solenides

Seleo da Vlvula SolenideA Seleo de Vlvula Solenide para uma aplicao de controle particular requer as seguintes informaes: 1. 2. 3. 4. 5. Fluido a ser controlado Capacidade requerida Diferencial de Presso mxima de abertura (MOPD) Caractersticas Eltricas Presso mxima de trabalho necessria (MWP) as presses de entrada e sada da vlvula. Se uma vlvula tem uma presso de entrada de 500 psi e uma presso de sada de 250, um MOPD de 300 psi vai operar, uma vez que a diferena de presso (ou 500 250) menor do que a classificao de 300 MOPD. Se a diferena de presso maior do que MOPD, a vlvula no vai abrir. A considerao da presso mxima de trabalho necessria tambm importante para a operao segura e apropriada. Uma vlvula solenide no deve ser usada para uma aplicao quando a presso for maior do que a presso mxima de trabalho. As vlvulas solenides so desenhadas para um tipo de fluido que o material de construo seja compatvel. Os metais de ao ou ferrosos e o alumnio so usados em vlvulas solenides para reparos de amnia. Os materiais especiais ou sintticos para vedao do assento podem ser usados para alta temperatura ou temperatura muito baixa. Materiais especiais so necessrios para fluidos corrosivos. Ateno especial para as caractersticas eltricas tambm importante. A voltagem necessria e frequncia devem ser especificados para assegurar a seleo apropriada. As vlvulas para aplicaes em DC freqentemente tem construo interna diferente do que as vlvulas de aplicaes AC, ento importante estudar as informaes do catlogo do fabricante cuidadosamente.

As capacidades das vlvulas solenides para uso em linha de lquido ou suco de gs refrigerante so dadas em toneladas de refrigerao alguma queda de presso nominal e condies padres. Os catlogos do fabricante fornecem tabelas estendidas pra cobrir quase todas as condies de operao para refrigerantes comuns. Siga as recomendaes de tamanho do fabricante. No selecione uma vlvula baseado no tamanho do linha. As vlvulas operadas por piloto requerem uma queda de presso para operar e selecionando uma vlvula de tamanho maior vai resultar em falha na abertura da vlvula. As vlvulas de tamanho reduzido resultam em quedas de presso excessivas. A vlvula solenide selecionada deve ter uma classificao MOPD igual ou maior que o diferencial mximo exigido para a vlvula abrir. O MOPD ou Mxima Presso de Operao diferencial (MOPD) leva em considerao as

Mnima Presso de Operao Diferencial

Entrada

Entrada

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Vlvulas Solenides

InstalaoAs vlvulas solenides tendo um ncleo mvel com mola ou diafragma podem ser instaladas e operadas em qualquer posio, entretanto, a vlvula solenide do estilo mais antigo com ncleo mvel, que depende da gravidade para fechar, deve sempre ser instalada com o ncleo na posio vertical e o tubo na horizontal. Um filtro adequado ou filtro secador deve ser instalado na frente de cada vlvula solenide para manter materiais estranhos longe da vlvula. Quando instalar a vlvula solenide, certifique-se de que a seta das extremidades do corpo da vlvula estejam na direo do fluxo refrigerante. Quando soldar as conexes de tipo solda no sobreaquea em excesso e aponte o fluxo longe da vlvula. Permita que o corpo da vlvula esfrie antes de trocar as peas interiores de operao da vlvula para assegurar que o material de base e as gaxetas no estejam danificados pelo calor. Os panos molhados e os blocos resfriados so recomendados durante a solda. Eles so necessrios para manter o corpo da vlvula frio assim o empenamento do corpo em vlvulas de acoplamento direto no vai ocorrer. Quando remontar, no aperte muito.

Viso de Aplicao

Aplicao Linha de Lquido

Famlia do Produto 50RB 100RB 200RB/500RB 240RA/540RA 50RB 100RB 200RB/500RB 240RA/540RA 710RA 713RA

Linha de Lquido e Suco Bypass de Gs Quente

Vlvula de Diferencial de Presso para Bypass de Gs Quente

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Vlvulas Solenides

Dicas de Reparo da Vlvula Solenide SintomaVlvula Normalmente Fechada Vlvula no Abre ou Vlvula Normalmente Aberta Vlvula no Fecha

Causa

Efeito

1- Movimento do ncleo mvel (armadura) 1- Limpe as peas afetadas e troque as peas ou Diafragma Restrito quando necessrio. Corrija a causa da corroso ou origem de materiais estranhos no sistema. a) peas desgastadas b) material estranho alojado na 2- Verifique o circuito eltrico para conexes vlvula soltas ou rompidas. Conecte um voltmetro e/ c) haste amassada ou torcida na ou ampermetro nos terminais da bobina e vlvula verifique a voltagem, correntes nominais de d) corpo arqueado ou retorcido reteno. devido a: 1. solda imprpria, 3- Verifique os contatos nos rels e 2. esmagamento em morsa. termostatos. Limpe ou troque se necessrio. 2- Instalao Eltrica Imprpria 4- Verifique voltagem e freqncia informada na bobina para certificar-se que combina com 3- Contatos defeituosos nos rels ou a alimentao eltrica. Se no, obtenha uma termostatos nova bobina com classificao de freqncia e voltagem adequadas. 4- Faixa de voltagem e frequncia da bobia. Localize a causa da queda da na solenide no est adequada tenso voltagem e corrija. Instale o de alimentao transformador adequado se a) baixa voltagem necessrio. Certifique-se de b) alta voltagem que todas as conexes esto c) frequncia incorreta firmes e que os rels funcionam adequadamente. 5- Vlvula Superdimensionada b. Voltagem altamente excessiva vai fazer que a bobina se queime. 6- Vlvula Montada incorretamente Obtenha uma nova montagem da bobina com classificao de voltagem apropriada. c. Obtenha uma nova montagem da bobina com uma classificao de voltagem apropriada. 5- Instale uma vlvula de tamanho correto veja catlogos solenides e tabela de capacidade estendida. 6- Monte as peas na posio correta certificando-se de que nenhuma est perdida.

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Vlvulas Solenides


Causa7- Queima da Bobina a) Voltagem de alimentao da bobinamuito baixa (abaixo de 85% da voltagem das bobinas.

Efeito7- Queima da bobina a) Localizar a causa de baixa voltagem ecorrigir (verificar o transformador, tamanho do fio e classificao de controle).

b) Voltagem de alimentao na vlvulamuito alta (mais do que 10% acima da classificao de voltagem da bobina)

b) Localize a causa de alta voltagem ecorrigir (instale transformador prprio ou repare).

c) Vlvula localizada em temperaturaambiente muito alta.

c) Ventile ou isole a rea de temperaturaambiente alto. Remova cobertura ou isolamento da caixa da bobina.

d) Ncleo mvel (armadura) emperrado devido a: peas desgastadas, material estranho alojado na vlvula, tubo partido ou amassado ou haste distorcida ou retorcida devido solda imprpria ou amassamento em morsa. e) Com a vlvula fechada, a diferena

d) Limpe as peas afetadas e troque senecessrio. Corrija a causa da corroso ou fonte de material estranha no sistema.

e) Reduza o diferencial de presso paramenos do que 300 psi. Corrija a alimentao eltrica de acordo com as instrues do fabricante da vlvula. Solde todas as conexes de baixa voltagem. Use o fio corretamente Verifique a classificao de voltagem e freqncia da bobina para certificar-se que est classificada para a alimentao eltrica fornecida. Instale com a classificao de freqncia e voltagem apropriada.

de presso atravs da vlvula muito alta, impedindo a vlvula de abrir. f)

f)

Instalao eltrica imprpria: Queda de voltagem fazendo com que o ncleo mvel falhe para o campo magntico devido a: Fazer a ligao da vlvula ao lado 8de carga da partida de motor. Fazer a ligao da vlvula em paralelo com outro aparelho com alto fluxo de correntes Conexes pobres, especialmente em voltagem baixa, onde as conexes devem ser soldadas. Tamanho do fio da alimentao eltrica muito pequeno. freqncia) no adequada classificao da bobina solenide.

8- Alimentao eltrica (voltagem e

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Vlvulas Solenides


Causa9- Diafragma ou ncleo mvel (armadura)emperrados devido a: peas desgastadas, material estranho alojado na vlvula, tubo amassado ou torcido ou haste retorcida devido solda imprpria ou amassamento na morsa.

Efeito9- Limpe as peas afet

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