Semana 8
Válvulas de Expansão
Termostáticas
Sistemas de Refrigeração e
Condicionamento de Ar (SRAC B)
Válvulas de expansão
termostáticas
• A principal finalidade deste dispositivo é
proporcionar a redução da pressão do
fluido refrigerante e controlar o fluxo de
massa que entra no evaporador,
mantendo um superaquecimento
constante independentemente das
condições do sistema, evitando assim a
entrada de líquido no compressor.
Válvulas de expansão
termostáticas
Princípio de funcionamento
• O funcionamento da válvula depende da
pressão do evaporador e da pressão de
comando do bulbo termostático. O bulbo
termostático deve ser instalado na saída
do evaporador, em contato térmico com a
tubulação de sucção, de modo a captar
continuamente a temperatura do fluido
refrigerante que sai do evaporador.
Tipos de válvulas
• Geralmente, em sistemas de condicionamento
de ar podemos ter dois tipos de válvulas de
expansão termostáticas:
• Válvulas de expansão termostáticas de
equalização interna - estas são mais adequadas
para instalações com um ou mais evaporadores
com pequena perda de carga.
• Válvula de equalização externa - estas são mais
empregadas em sistemas com um ou mais
evaporadores de injeção simples ou múltipla,
com alta perda de carga.
VET Equalização Interna
VET Equalização Externa
Cuidados na instalação
• Bulbo termostático:
Deverá ser fixado na saída do evaporador; Preso por
braçadeiras sobre uma superfície limpa e plana; Deverá
estar fora das correntes de ar e ser isolado; Ser
instalado na saída do coletor que contém a tubulação de
sucção, quando a válvula atender a mais de um
evaporador; Cuidar para não instalar o bulbo após o
intercambiador de calor, quando existir; Deve ser
sempre instalado na parte horizontal da tubulação,
evitando-se colocar em curvas, ou na vertical.
Cuidados na instalação
• Equalizador Externo:
Instalar o equalizador após o bulbo termostático, a uma
distancia aproximada de 10 a 20 cm;
Instalar o equalizador na saída do coletor que contém a
tubulação de sucção, quando a válvula atender mais de
um evaporador; Cuidar para não instalar o equalizador
externo após o intercambiador de calor, quando este
existir.
Identificação
• Uma válvula de expansão termostática com a seguinte
identificação:
• TAD - 3,0 - R12 - N
• Significa :
• TAD - Válvula de expansão termostática com
equalização interna;
• 3,0 - capacidade nominal de 3,0 TR;
• R12 - refrigerante CFC-12;
• N - campo de aplicação normal ( temperatura de
evaporação de -30°C a + 10°C).
Exemplo
C ondensa dor
Eva pora dor
VET
FR
FR
Bulbo
1
2 3
4
Considere CFC 12 circulando
através do sistema ilustrado na
figura.
Suponha que a pressão do fluido
refrigerante no ponto 2 de 868kPa.
O evaporador oferece uma perda
de pressão de 50kPa. A válvula
provoca uma perda de pressão de
600kPa. A pressão imposta pela
mola é de 60kPa.
Qual o grau de superaquecimento
na saída do evaporador quando
se utiliza uma válvula de
expansão termostática com
equalizador interno de pressão?
Qual o grau de superaquecimento
na saída do evaporador quando se
utiliza uma válvula de expansão
termostática com equalizador
externo de pressão?
Solução
• Podemos calcular a pressão 4 da forma:
• P4= P2 – P válvula – P serpentina = 868 - 600 - 50= 218
kPa
•
Observe o balanço de pressões no diafragma da válvula com
equalização interna de pressão. No equilíbrio temos:
• PB=PM+P3
• PB = PM + P3
• PB = 60 + 268=328kPa
• TB = Tsat (PB)=1,9C (Tabela de propriedades para R12)
• T = T4 – Tsat(P4)
• T = 1,9 – Tsat(218kPa) = 1,9 – (-10,2C)= 12,1C
C ondensa dor
Eva porador
VET
FR
FR
Bulbo
1
2 3
4
Solução
• Podemos calcular a pressão 4 da forma:
• PB= PM+P4
• PB = PM + P4
• PB = 60 + 218 = 278kPa
• TB = Tsat (PB)= -3,1C
• Como T4 = TB tem-se:
 T = T4 – Tsat(P4)
 T = -3,1-(-10,2) =7,1C
Nesse exemplo pode-se concluir que a válvula de expansão
termostática com equalização externa é a mais adequada, uma
vez que mantém o grau de superaquecimento dentro do que é
considerado normal.
C ondensa dor
Eva porador
VET
FR
FR
Bulbo
1
2 3
4

Válvula de _ expansão _ termostatica.ppt

  • 1.
    Semana 8 Válvulas deExpansão Termostáticas Sistemas de Refrigeração e Condicionamento de Ar (SRAC B)
  • 2.
    Válvulas de expansão termostáticas •A principal finalidade deste dispositivo é proporcionar a redução da pressão do fluido refrigerante e controlar o fluxo de massa que entra no evaporador, mantendo um superaquecimento constante independentemente das condições do sistema, evitando assim a entrada de líquido no compressor.
  • 3.
  • 4.
    Princípio de funcionamento •O funcionamento da válvula depende da pressão do evaporador e da pressão de comando do bulbo termostático. O bulbo termostático deve ser instalado na saída do evaporador, em contato térmico com a tubulação de sucção, de modo a captar continuamente a temperatura do fluido refrigerante que sai do evaporador.
  • 5.
    Tipos de válvulas •Geralmente, em sistemas de condicionamento de ar podemos ter dois tipos de válvulas de expansão termostáticas: • Válvulas de expansão termostáticas de equalização interna - estas são mais adequadas para instalações com um ou mais evaporadores com pequena perda de carga. • Válvula de equalização externa - estas são mais empregadas em sistemas com um ou mais evaporadores de injeção simples ou múltipla, com alta perda de carga.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
    Cuidados na instalação •Bulbo termostático: Deverá ser fixado na saída do evaporador; Preso por braçadeiras sobre uma superfície limpa e plana; Deverá estar fora das correntes de ar e ser isolado; Ser instalado na saída do coletor que contém a tubulação de sucção, quando a válvula atender a mais de um evaporador; Cuidar para não instalar o bulbo após o intercambiador de calor, quando existir; Deve ser sempre instalado na parte horizontal da tubulação, evitando-se colocar em curvas, ou na vertical.
  • 9.
    Cuidados na instalação •Equalizador Externo: Instalar o equalizador após o bulbo termostático, a uma distancia aproximada de 10 a 20 cm; Instalar o equalizador na saída do coletor que contém a tubulação de sucção, quando a válvula atender mais de um evaporador; Cuidar para não instalar o equalizador externo após o intercambiador de calor, quando este existir.
  • 10.
    Identificação • Uma válvulade expansão termostática com a seguinte identificação: • TAD - 3,0 - R12 - N • Significa : • TAD - Válvula de expansão termostática com equalização interna; • 3,0 - capacidade nominal de 3,0 TR; • R12 - refrigerante CFC-12; • N - campo de aplicação normal ( temperatura de evaporação de -30°C a + 10°C).
  • 11.
    Exemplo C ondensa dor Evapora dor VET FR FR Bulbo 1 2 3 4 Considere CFC 12 circulando através do sistema ilustrado na figura. Suponha que a pressão do fluido refrigerante no ponto 2 de 868kPa. O evaporador oferece uma perda de pressão de 50kPa. A válvula provoca uma perda de pressão de 600kPa. A pressão imposta pela mola é de 60kPa. Qual o grau de superaquecimento na saída do evaporador quando se utiliza uma válvula de expansão termostática com equalizador interno de pressão? Qual o grau de superaquecimento na saída do evaporador quando se utiliza uma válvula de expansão termostática com equalizador externo de pressão?
  • 12.
    Solução • Podemos calculara pressão 4 da forma: • P4= P2 – P válvula – P serpentina = 868 - 600 - 50= 218 kPa • Observe o balanço de pressões no diafragma da válvula com equalização interna de pressão. No equilíbrio temos: • PB=PM+P3 • PB = PM + P3 • PB = 60 + 268=328kPa • TB = Tsat (PB)=1,9C (Tabela de propriedades para R12) • T = T4 – Tsat(P4) • T = 1,9 – Tsat(218kPa) = 1,9 – (-10,2C)= 12,1C C ondensa dor Eva porador VET FR FR Bulbo 1 2 3 4
  • 13.
    Solução • Podemos calculara pressão 4 da forma: • PB= PM+P4 • PB = PM + P4 • PB = 60 + 218 = 278kPa • TB = Tsat (PB)= -3,1C • Como T4 = TB tem-se:  T = T4 – Tsat(P4)  T = -3,1-(-10,2) =7,1C Nesse exemplo pode-se concluir que a válvula de expansão termostática com equalização externa é a mais adequada, uma vez que mantém o grau de superaquecimento dentro do que é considerado normal. C ondensa dor Eva porador VET FR FR Bulbo 1 2 3 4