Diagrama típico

Elemento Termostático

Cuerpo

Orificio

Comprendiendo la válvula de expansión

Forma sencilla

Recalentamiento Capacidad

Descomposición en partes

Recalent.

Distancia/Tolerancia vertical

Presión

Carga del bulbo

Diafragma/Muelle

Diafragma/Muelle

Orificio Capacidad

Válvula

Cuatro cuadrantes para el diseño de TEV

Presión de la carga en el bulbo

Espacio liberado

Capacidad

Temp. bulbo

Complete ValveCharacteristic

Complete ValveCharacteristic

Carga del bulbo• Carga de mezcla• Cantidad de carga• Cantidad de nitrógeno

Carga del bulbo• Carga de mezcla• Cantidad de carga• Cantidad de nitrógeno

Diseño orificio• Diámetro• Perfil del cono

Diseño orificio• Diámetro• Perfil del cono

Elemento de potencia• Geometría diafragma• Flexibilidad diafragma• Características muelle• Espacio libre total

Elemento de potencia• Geometría diafragma• Flexibilidad diafragma• Características muelle• Espacio libre total

Capacidad nominal

Operación básica de una válvula de expansión

Presión del bulbo

Presión del muelle

Presión de evaporación

Tbulbo

Pevaporador

Pmuelle

Temperatura

Pb

Ps Po

Tb

To

Tbulbo

Pevaporador

Pmuelle

Pre

sión

P bulbo

Po + Muelle

PoMuelle

4K

Balance de fuerzas y apertura

Equilibrio interno

Tbulbo

Pevaporador

Pmuelle

Tbulbo

Pevaporador

Pmuelle

Equilibrio externo

Menor que antes

Refrigerant Pressure - Temperature Curves

Pressure (bar Pe)

Temperature (°C)

0

5

10

15

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

R404A

R507

R22

R410A

R404A R507 R22 R410A-40 1,32 1,4 1,05 1,75-35 1,65 1,74 1,32 2,18-30 2,04 2,14 1,64 2,69-25 2,49 2,61 2,02 3,29-20 3,02 3,16 2,46 3,98-15 3,63 3,79 2,96 4,79-10 4,32 4,51 3,55 5,71-5 5,12 5,33 4,22 6,760 6,02 6,25 4,98 7,965 7,03 7,3 5,84 9,3110 8,17 8,47 6,8 10,8115 9,44 9,77 7,88 12,5

Universal

MOP

Tipos de cargas en bulbos

Ballast

Universal

MOP

Ballast

MOP

UniversalBallast

Apertura Cierre

Temperatura

Pre

sión

Po + Muelle

Po

P bulbo

Ballast

Válvula de expansión normal

Po es distinta para cada refrigeranteUna válvula es especifica para un refrigeranteR 134a, R404A, R507, R410A, R717, etc

Temperatura

Pre

sión

Po + Muelle

Po

P bulbo

Rango de temperaturas

Rango BRango NL

Rango NMRango NRango N -40 +10ºC

Rango NM -40 -5 ºCRango NL -40 -15ºCRango B -60 -25ºC

Temperatura

Pre

sión

Po + Muelle

Po

Válvula de expansión con MOP

Protege al compresor Punto MOP

P bulbo

Temperaturas MOP a:15ºC, 0ºC, -10ºC y –20ºC

Válvula de expansión con carga cruzada

Presión

Temperatura

Curva del R 507

Curva del bulbo

Características de la carga cruzada:• Refrigerante distinto al del sistema • Curva P-T mas plana • Mas respuesta a los cambios de presión de evaporación • Reduce la inestabilidad del sistema

Rango de capacidad en TEV para refrigeración

Válvula R22 R134a R404A/R507 R407C R410C

T /TE 2 0.15 - 4.5 TR 0.1 - 3 TR 0.1 - 2.6 TR

TE 5 - 55 3 - 85 TR 3.7 - 62 TR 3.7 - 56 TR

PHT 85 - 300 30 - 540 TR 16 - 309 TR 24 - 432 TR

TUA/TUAE 0.17 - 4.5 TR 0.13 - 3.5 TR 0.13 - 3.5 TR 0.18 - 4.8 TR

TC 5 - 7.5 TR 3.5 - 5.2 TR 3.8 - 5.7 TR 5.4 - 8.1 TR 6.5 - 9.8 TR

Recalentamiento

Cap

acid

ad d

e la

vál

vula

Capacidad de reserva

Capacidad nominal

Capacidad a válvula abierta

SS OS

OPS

TEV Recalentamiento y capacidad

• Recalentamiento estático (SS)Recalentamiento necesario para vencer la fuerza inicial del muelle

• Recalentamiento de apertura (OS)Recalentamiento requerido para mover con el vástago de la válvula el asiento

• Recalentamiento de operación (OPS)Recalentamiento total de la válvula (SS + OS)

Recalentamiento

Car

ga

térm

ica

Aumento del recalentamiento estático

Disminución del recalentamiento estático

Cambio del recalentamiento estático

Temperatura

Pre

sión

Po + Muelle

Po

P bulbo

Cambio del recalentamiento estático

Recalentamiento Desplazamiento

Recalentamiento Desplazamiento

Influencia del recalentamiento estático según la temperatura de evaporación

0

3

6

9

12

15

18

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

Temperatura de evaporación °C

Rec

alen

tam

ient

o es

tátic

o °C

Punto base

Válvula TU rango N para R 22

Incremento del recalentamiento

Reducción del recalentamiento

Ajuste de fábrica 4ºC

Incrementos 0.5°C

Decrementos 0.5°C

Temperatura

Pre

sión Parte inferior

diafragmaPo + Muelle

Po

P bulbo

Variación de la temp. MOP al cambiar el

recalentamiento estático

MOP15ºC

4ºC 11ºC

15ºC

8ºC 7ºC

Influencia del recalentamiento estático en válvulas con MOP

Con el recalentamiento estático de 4º el MOP actúa a 11ºC., pero al cambiar el recalentamiento estático a 8ºC, el MOP actúa a 7ºC

Ajuste de fábrica y temperatura de evaporación

Factory Setting 5°CConsiderar la temperatura de evaporación cuando se decide modificar el recalentamiento de fábrica

0

2

4

6

8

10

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

Evaporator Temperature °C

Sta

tic S

uper

heat

°C

0

2

4

6

8

10

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

Evaporator Temperature °C

Sta

tic S

uper

heat

°C

Reducción de 1°C a +10°CReducción de 1°C a -40°C

-40 +10

Variación del recalentamiento estáticocon la presión de condensación

TDEX 8-19 TR con R22

Va

ria

ció

n S

S [

K]

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Presión de condensación [bar]

TDEX8

TDEX11

TDEX12,5

TDEX16

TDEX19

Variación del recalentamiento estáticocon la presión de condensación

TDEX 8-19 TR con R22Orificio equilibrado

Va

ria

ció

n S

S (

K)

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

-1

0

1

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Presión de condensación [bar]

TDEX8-16BP

TDEX19BP

Influencia de la temperatura de evaporación en la capacidad de la TEV

Presión (bar Pe)

Temperatura (°C)

5°C

5°C

R507 P/T Curve

1 bar

0.5 bar

Baja temperatura de evaporación

• Pequeños cambios de presión• Menos apertura de la válvula • Reducción del flujo másico

Alta temperatura de evaporación

• Cambios de presión mayores• Mayor apertura en la válvula • Aumento del flujo másico

Influencia de la temperatura de evaporación

Recalentamiento

Cap

acid

ad d

e la

vál

vula

Te = -30ºC

Te = 15ºC

Te = 0ºC

Baja temperatura de evaporación Pequeños cambios de presión• Menos apertura de la válvula • Reducción del flujo másico

Alta temperatura de evaporación Cambios de presión mayores• Mayor apertura en la válvula • Aumento del flujo másico

SH 5ºC = 1 bar

SH 5ºC = 0,5 bar