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Válvulas de Expansão

Termostáticas

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Uma válvula de expansão consta de um elemento termostático (1) separado do corpo por uma membrana.O elemento está em contacto com um bolbo (2) através de um tubo capilar, um corpo de válvula (3) e uma mola(4).

Funcionamento de uma válvula de expansão termostática.

O seu funcionamento está determinado por 3 pressões fundamentais:

P1: A pressão do bolbo que actua na parte superior da membrana e no sentido da abertura da válvula.P2: A pressão do evaporador, que actua na parte inferior da membrana e no sentido do fecho da válvula.P3: A pressão da mola, que igualmente actua na parte inferior da membrana e no sentido do fecho da válvula.

Quando a válvula regula, existe um balanço entre a pressão do bolbo de um lado da membrana e a pressão de evaporação e da mola do lado oposto.

Por meio da mola ajusta-se o sobreaquecimento

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Sobreaquecimento

O sobreaquecimento determina-se medindo a temperatura do tubo de aspiração próximo

do bolbo da válvula de expansão e a pressão/ temperatura de evaporação no mesmo

ponto. A diferença entre estes dois valores designa-se por sobreaquecimento, expressa-

se em ºK (Kelvin) ou ºC (Celsius) e é a indicação da quantidade de refrigerante

líquido injectado através da válvula de expansão.

Subarrefecimento

O subarrefecimento define-se como sendo a diferença entre a temperatura de líquido e a

pressão/temperatura de condensação medidas à entrada da válvula de expansão. O subarrefecimento expressa-se também em ºK

ou ºC.O subarrefeciemnto é “necessário” para

evitar bolhas de vapor no líquido à entrada da válvula de expansão. O vapor neste ponto

reduz a capacidade da válvula e por conseguinte reduz o fornecimento de liquido ao evaporador. Tipicamente, admite-se como suficiente um subarrefecimento de 4ºK a 5ºK.

Equalização externa de pressão

Quando se utilizam distribuidores de líquido deverá utilizar-se sempre válvulas de

expansão termostática com equalização externa. O uso de distribuidores de liquido pode causar uma perda de carga superior a 1bar. Este tipo de válvulas deve utilizar-se

sempre em instalações de refrigeração ou AC com evaporadores compactos como por

exemplo permutadores de placas, ou sempre que a perda de carga seja mais elevada que

a pressão correspondente a 2ºK

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CARGAS

As válvulas de expansão podem dispor de 3 tipos de carga:

1. Carga Universal 2. Carga MOP 3. Carga MOP com reacção

As válvulas com carga universal empregam-se na maioria das instalações de refrigeração. Nas em que não se exige qualquer limitação de pressão e nas em que o bolbo pode chegar a estar a temperaturas maiores que o elemento, em altas pressões/ temperaturas de evaporação.

As válvulas com carga MOP utilizam-se normalmente em unidades standard, de fábrica, em que se pretende uma limitação da pressão de aspiração no momento do arranque, como por exemplo, frio de transporte e equipamentos de ar condicionado. As válvulas com MOP têm uma quantidade mais reduzida de carga no bolbo, o que significa que o elemento ou o corpo da válvula devem estar sempre a uma temperatura superior á do bolbo. Caso contrário a carga pode migrar do bolbo para o elemento, com a consequente paragem da válvula.

As válvulas com carga MOP com reactor utilizam-se normalmente em instalações com evaporadores “altamente dinâmicos”, como por exemplo em ar condicionado ou permutadores de placas com alta transmissão de calor. Com estas válvulas podem conseguir-se valores de sobreaquecimento superiores ás outras em 2ºK a 4ºK.

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As válvulas com carga universal têm uma carga líquida tão grande que existirá sempre

fluido no bolbo independentemente do elemento se encontrar a uma temperatura

inferior ou superior à do bolbo.

As de carga MOP têm uma quantidade limitada de líquido no bolbo. A sigla MOP significa Máxima Pressão de Operação (Maximum

Operation Pressure), que é a pressão/temperatura mais elevada permitida nas linhas de aspiração/evaporação. A carga

ter-se-á evaporado quando se atingir o ponto MOP. À medida que a pressão de aspiração vai

aumentando, a válvula começará a fechar cerca de 0,3 a 0,4 bar abaixo da pressão MOP e estará totalmente fechada quando for atingido o ponto MOP. Chama-se também a esta função

Protecção de Sobrecarga do Motor (Motor Overload Protection).

Nas de carga MOP com reactor, existe no interior do bolbo um material altamente

poroso e de grande superfície em relação ao seu peso (tipo “esponja”). Este tipo de solução

tem um efeito amortecedor na reacção da válvula de expansão. A válvula abre mais devagar quando a temperatura do bolbo

aumenta e fecha rápido quando a temperatura do bolbo diminui.

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Manual Técnico Danfoss FonteNotas do Instalador

Fernando Martins RevisãoLuís Bernardes Transcrição