Vlvula de expansin termosttica

Vlvula de expansin termosttica para R22 tipo TEX2instalada en evaporador frigorco.

Esquema en corte de una Vlvula de expansin termosttica conoricio jo y sin lnea de equilibrio de presin externa.

Una vlvula de expansin termosttica (a menudoabreviado como VET o vlvula TX en ingls) es undispositivo de expansin el cual es un componente cla-ve en sistemas de refrigeracin y aire acondicionado, quetiene la capacidad de generar la cada de presin nece-saria entre el condensador y el evaporador en el sistema.Bsicamente su misin, en los equipos de expansin di-recta (o seca), se restringe a dos funciones: la de controlarel caudal de refrigerante en estado lquido que ingresa alevaporador y la de sostener un sobrecalentamiento cons-tante a la salida de este. Para realizar este cometido dis-pone de un bulbo sensor de temperatura que se encargade cerrar o abrir la vlvula para as disminuir o aumentarel ingreso de refrigerante y su consecuente evaporacin

Vlvula de expansin termosttica modelo PHTpara alta presin.

Vlvula de expansin termosttica compensada externamentemodelo TE5 para aplicaciones frigorcas.

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2 1 FUNDAMENTOS

Montaje de VET con compensacin externa ybulbo sensor en evaporador.

dentro del evaporador, lo que implica una mayor o me-nor temperatura ambiente, respectivamente.Este dispositivo permite mejorar la eciencia de lossistemas de refrigeracin y de aire acondicionado, ya queregula el ujo msico del refrigerante en funcin de lacarga trmica. El refrigerante que ingresa al evaporadorde expansin directa lo hace en estado de mezcla lqui-do/vapor, ya que al salir de la vlvula se produce unabrusca cada de presin producida por la expansin di-recta del lquido refrigerante, lo que provoca un parcialcambio de estado del uido a la entrada del evaporador. Aeste fenmeno producido en vlvulas se le conoce comoash-gas.

1 FundamentosA diferencia de las otras vlvulas y dispositivos de expan-sin, la VETmantiene un grado constante de sobrecalen-tamiento a la salida del evaporador lo que permite operarel evaporador a plena carga de refrigerante sin peligro deun eventual ingreso de lquido a la succin del compresor,ya que el refrigerante que abandona el evaporador lo haren estado de vapor sobrecalentado en su totalidad. Es poresto que la VET es adecuada en sistemas con variacionesde carga trmica.Las fuerzas que interactan en el ujo de refrigerante sonbsicamente- tres: la Presin al interior del evaporador(de evaporacin), Presin ejercida por el husillo de ajus-te de recalentamiento, y la Presin ejercida por la mez-cla lquido/vapor que se tiene al interior del bulbo sensor(presin del uido potencia), la cual debe ser igual a lasumatoria de las anteriores para que la vlvula opere demanera correcta.

PBulbo = PHusillo + PEvap:

De esta manera, al variar la presin de evaporacin, de-be variar tambin la presin de la mezcla lquido/vapor al

interior del bulbo sensor -ya que la presin del husillo esconstante- para mantener el equilibrio de presiones. Ca-da vez que esta condicin de equilibrio se rompa, es deciraumente la presin de evaporacin, habr ujo de refrige-rante hasta que la presin del bulbo se eleve lo sucientecomo para establecer el equilibrio de tensiones.Respecto de la presin ejercida por el husillo conocidotambin como tornillo o resorte-, esta es la necesaria paralograr el ajuste por sobrecalentamiento y viene ya ca-librada por los fabricantes de las vlvulas (5 a 10 F).Aumentar la tensin implica incrementar el sobrecalen-tamiento lo que conlleva a disminuir la supercie efectivadel evaporador; disminuir esta tensin puede llevar el eva-porador a una condicin de sobrealimentacin indeseada.Por lo tanto no se recomienda intervenir este ajuste; unaintervencin, es decir una regulacin al husillo, implicapor lo general que se ha realizado una mala seleccin dela vlvula. No obstante lo anterior, es posible una excep-cional regulacin del husillo en el caso que el valor no-minal de la carga trmica vare de forma denitiva, sinque ella escape a la capacidad y rango de operacin de lavlvula.

1.0.1 Vlvulas VET Compensadas Externamente

Esta variante de la vlvula VET es la solucin ante unaproblemtica ms que habitual en la instalacin frigor-ca: la prdida de carga que experimenta el refrigerante alinterior del evaporador. Asimismo existe tambin la po-sibilidad de conexin de ttings como distribuidores a laentrada del evaporador lo que genera una inmediata cadade presin de 0,5 bar como mnimo.Por su parte, un sistema frigorco que se ve expuestoa constantes y bruscas variaciones de carga trmica debetener como dispositivo de expansin una de estas vlvulasya que una sin compensacin no asegura evaporar de ma-nera total el refrigerante contenido en el evaporador y demanera eciente -un problema frecuente en los arranquesdel compresor-, o bien habra que disminuir la supercieefectiva del mismo, en desmedro de su rendimiento.La vlvula VET compensada externamente se comple-menta con una lnea (tubera) de compensacin conecta-da entre la salida del evaporador 6 8 pulgadas despusdel bulbo sensor- y un diafragma intermedio, de maneratal que las fuerzas que interactan son:

PBulbo = PHusillo + PEvap: + PComp:

Las vlvulas VET compensadas externamente se debenutilizar cuando las cadas de presin al interior del eva-porador, o por accesorios, son mayores a 0,2 [Kg/cm2] 4 psig. No obstante lo anterior, este tipo de vlvulas pue-de usarse en todas las aplicaciones de refrigeracin ya queesta no presenta desventajas operacionales como las VETsin compensacin.

3Ambos tipos de vlvulas VET son posibles de encontrarcon oricios de expansin tanto jos como intercambia-bles. Estos oricios intercambiables sujetos a sencillosclculos- tienen la ventaja de que con un mismo cuerpode vlvula, el cual opera dentro de un rango y bajo unvalor nominal de capacidad mxima, se pueden generardistintas cadas de presin y capacidades frigorcas enfuncin de oricio seleccionado.Asimismo cada vlvula es seleccionada segn el refrige-rante que ocupe el sistema frigorco. Es decir, existenvlvulas VET exclusivas para cada refrigerante; esto esprincipalmente por el uido potencia que est conteni-do en el bulbo sensor el cual debe tener compatibilidadtermodinmica con el refrigerante en el circuito. Por suparte refrigerantes como el amonaco requieren cuerposde vlvula especiales sin componentes de cobre ya queestos generan reaccin corrosiva.

2 Componentes de Vlvula VETSe compone de:

Un cuerpo compuesto por una cmara en la cual seproduce la expansin, al pasar el uido refrigerante asta a travs de un oricio cilindro-cnico obturadoparcialmente por un vstago, y los tubos de entraday salida del uido.

Un elemento o uido potencia que acta sobre elvstago para abrir o cerrar el paso de refrigerantea la cmara de expansin.

Un husillo regulador o tornillo que nos limita la can-tidad mnima de caudal.

Un bulbo sensor situado a la salida del evaporador,conectado por un capilar al elemento de potencia yque acta sobre ste.

Una tubera de compensacin de presin conectadotambin a la salida del evaporador, y que ayuda afuncionar al obturador. Este accesorio es necesarioslo para la VET compensada externamente.

3 Ventajas de la Vlvula VET Son especialmente adecuadas para inyeccin de l-

quido en evaporadores secos, en los cuales el re-calentamiento a la salida del evaporador es propor-cional a la carga de ste.

Regulan activamente la expansin al ser activadaspor el sobrecalentamiento. La inyeccin se controlaen funcin del sobrecalentamiento del refrigerante.

El sobrecalentamiento constante en la lnea de gasevita la posibilidad de ingreso de refrigerante en es-tado lquido a la succin del compresor.

4 Bibilografa Dossat, Roy J. (2001). Principios de Refrigeracin.Ed. CECSA. OCLC 50105895.

5 Vase tambin Dispositivo de expansin Vlvula de expansin Evaporador de expansin seca

4 6 TEXT AND IMAGE SOURCES, CONTRIBUTORS, AND LICENSES

6 Text and image sources, contributors, and licenses6.1 Text

Vlvula de expansin termosttica Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Vlvula_de_expansin_termosttica?oldid=74171683 Colabo-radores: BOT-Superzerocool, Escarbot, VolkovBot, Muro Bot, Belb, Poco a poco, Neurotronix, BotSottile, Gelpgim22, MastiBot, Luckas-bot, DiegoFb, Ortisa, Obersachsebot, Xqbot, Jorge c2010, GrouchoBot, Nacho Zurbano, KLBot2 y Annimos: 7

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Fundamentos Vlvulas VET Compensadas Externamente

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