یکی از مشکلات مهم در عیب‌یابی چیلر، سردخانه و سیستم‌های تبرید، هانتینگ شیر انبساط ترموستاتیکی یا TXV Hunting است. در این وضعیت شیر نمی‌تواند جریان مبرد ورودی به اواپراتور را به شکل پایدار کنترل کند.

نتیجه معمولاً به صورت بالا و پایین شدن مداوم فشار ساکشن، تغییر دمای خط مکش و نوسان سوپرهیت مشاهده می‌شود.

اما هر نوسانی در Superheat به معنی خرابی TXV نیست. تغییر بار اواپراتور، Flash Gas در خط مایع، نصب نامناسب بالب، مشکل External Equalizer، شارژ مبرد و حتی انتخاب نادرست ظرفیت شیر می‌توانند رفتاری شبیه خرابی TXV ایجاد کنند.

هانتینگ TXV چیست؟

شیر انبساط ترموستاتیکی وظیفه دارد مقدار مبرد ورودی به اواپراتور را متناسب با بار حرارتی تنظیم کند تا سوپرهیت خروجی اواپراتور در محدوده مناسب باقی بماند.

در حالت طبیعی TXV دائماً اصلاحات کوچکی در میزان بازشدگی انجام می‌دهد. این رفتار طبیعی را نباید با Hunting اشتباه گرفت.

در حالت هانتینگ، تغییرات شدیدتر و تکرارشونده می‌شوند؛ شیر بیش از مقدار لازم باز می‌شود، سپس برای اصلاح وضعیت بیش از حد بسته می‌شود و این چرخه مرتب تکرار می‌شود.

سوپرهیت چه ارتباطی با عملکرد TXV دارد؟

Superheat اختلاف بین دمای واقعی بخار مبرد در محل اندازه‌گیری و دمای اشباع متناظر با فشار همان نقطه است.

بالب TXV تغییر دمای خط مکش را حس می‌کند و همراه با فشار اواپراتور و نیروی فنر تعیین می‌کند شیر چه مقدار باز یا بسته شود.

بنابراین اگر یکی از این نیروها یا شرایط اندازه‌گیری ناپایدار باشد، کنترل Superheat نیز می‌تواند ناپایدار شود.

علائم اصلی هانتینگ شیر انبساط TXV

1. بزرگ بودن ظرفیت TXV نسبت به بار سیستم

یکی از مهم‌ترین دلایل Hunting، انتخاب شیری است که ظرفیت کنترل آن نسبت به بار واقعی اواپراتور بیش از حد بزرگ باشد.

در این شرایط یک تغییر کوچک در موقعیت شیر می‌تواند تغییر نسبتاً بزرگی در جریان مبرد ایجاد کند. در نتیجه کنترل دقیق در بارهای پایین دشوار می‌شود.

این مشکل به‌خصوص زمانی بیشتر دیده می‌شود که سیستم مدت زیادی در Part Load کار کند.

2. تنظیم نامناسب Superheat

تغییر تنظیم TXV بدون اندازه‌گیری صحیح Superheat یکی از اشتباهات رایج سرویس است.

اگر تنظیم شیر بیش از حد به سمت تغذیه زیاد تغییر داده شود، احتمال پایین آمدن بیش از حد Superheat و رسیدن مبرد مایع به انتهای اواپراتور افزایش پیدا می‌کند.

از طرف دیگر تنظیم بیش از حد محدودکننده می‌تواند اواپراتور را Starve کرده و Superheat را افزایش دهد.

مقدار هدف Superheat یک عدد ثابت برای تمام سیستم‌ها نیست و باید دستورالعمل سازنده شیر و طراحی سیستم مبنا قرار گیرد.

3. نصب اشتباه بالب TXV

بالب حرارتی یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم کنترل TXV است. نصب اشتباه آن می‌تواند باعث ارسال اطلاعات دمایی نادرست به شیر شود.

هنگام بررسی بالب موارد زیر کنترل شوند:

• تماس کامل بالب با سطح لوله
• بست مناسب و محکم
• قرارگیری روی قسمت تمیز و مستقیم لوله
• عدم نصب روی محل جوش یا اتصال نامناسب
• عدم تأثیرپذیری غیرعادی از هوای محیط
• عایق‌کاری بالب در صورت توصیه سازنده
• موقعیت نصب مطابق دستورالعمل سازنده TXV

4. تغییر شدید بار اواپراتور

همه نوسانات Superheat ناشی از TXV نیستند. اگر بار حرارتی اواپراتور دائماً تغییر کند، شیر نیز مجبور است به این تغییرات پاسخ دهد.

روشن و خاموش شدن فن، تغییر دبی هوا، تغییر دبی آب یا براین، دیفراست و تغییر شدید بار محصول می‌تواند نقطه کاری اواپراتور را تغییر دهد.

بنابراین قبل از دستکاری TXV باید مشخص شود آیا خود بار اواپراتور پایدار است یا خیر.

5. Flash Gas قبل از TXV

TXV برای کنترل مناسب به جریان مایع پایدار در ورودی نیاز دارد. اگر بخشی از مبرد قبل از رسیدن به شیر Flash شود، کیفیت تغذیه ورودی شیر تغییر می‌کند.

کمبود Subcooling، افت فشار زیاد Liquid Line، گرفتگی Filter Drier، اختلاف ارتفاع و سایر محدودیت‌های خط مایع می‌توانند باعث ایجاد Flash Gas شوند.

در چنین شرایطی ممکن است رفتار شیر ناپایدار به نظر برسد در حالی که ریشه اصلی مشکل در خط مایع است.

6. مشکل External Equalizer

در TXVهایی که از External Equalizer استفاده می‌کنند، فشار خروجی اواپراتور از طریق خط اکولایزر به شیر منتقل می‌شود.

گرفتگی، خم‌شدگی، نشتی یا اتصال نامناسب این خط می‌تواند باعث شود شیر فشار صحیح خروجی اواپراتور را دریافت نکند.

در نتیجه عملکرد TXV و کنترل Superheat مختل می‌شود.

7. افت فشار زیاد در اواپراتور

در اواپراتورهایی که Pressure Drop قابل توجهی دارند، استفاده صحیح از External Equalizer اهمیت زیادی پیدا می‌کند.

اگر شیر فشار نامناسبی را به عنوان فشار اواپراتور دریافت کند، تعادل نیروهای داخلی TXV تغییر کرده و کنترل Superheat دچار خطا می‌شود.

8. کمبود مبرد یا مشکل تغذیه خط مایع

کمبود مبرد، گرفتگی Filter Drier، شیر نیمه‌بسته یا افت فشار غیرعادی در Liquid Line می‌تواند باعث Starving اواپراتور شود.

در این حالت ممکن است تکنسین به اشتباه TXV را بازتر کند، در حالی که مشکل اصلی کمبود مایع کافی در ورودی شیر است.

9. گرفتگی TXV یا Strainer

آلودگی، ذرات جامد یا گرفتگی Strainer می‌تواند جریان مبرد را محدود کند. این مشکل ممکن است با خرابی یا تنظیم نامناسب TXV اشتباه گرفته شود.

اختلاف دمای غیرعادی در محل گرفتگی و رفتار Starving اواپراتور می‌تواند سرنخ مناسبی برای ادامه عیب‌یابی باشد.

10. انتخاب نامناسب Orifice یا Nozzle

در برخی خانواده‌های TXV، بدنه شیر و Orifice به‌صورت جداگانه انتخاب می‌شوند. نصب Orifice نامتناسب با ظرفیت سیستم می‌تواند دامنه کنترل شیر را نامناسب کند.

بنابراین هنگام عیب‌یابی باید مدل کامل TXV، Orifice، مبرد و ظرفیت طراحی با اطلاعات فنی سازنده مقایسه شوند.

چگونه بفهمیم TXV واقعاً هانتینگ می‌کند؟

بهترین روش این نیست که فقط عقربه گیج ساکشن را نگاه کنیم. باید فشار و دمای خروجی اواپراتور را هم‌زمان ثبت کنیم و Superheat را در طول زمان محاسبه کنیم.

اگر در شرایط بار نسبتاً ثابت، Superheat به‌صورت تکرارشونده و قابل توجه بالا و پایین شود، باید Hunting بررسی شود.

در همین زمان وضعیت Liquid Line، Subcooling، بار اواپراتور و فشار کندانس نیز باید کنترل شود تا نوسان ناشی از عامل دیگری نباشد.

روش صحیح اندازه‌گیری Superheat

1. سیستم را تا رسیدن به شرایط کاری نسبتاً پایدار روشن نگه دارید.
2. فشار در محل مناسب خروجی اواپراتور را اندازه‌گیری کنید.
3. با توجه به نوع مبرد، Saturation Temperature را از فشار به دست آورید.
4. دمای واقعی خط مکش را در محل مناسب اندازه بگیرید.
5. دمای اشباع را از دمای واقعی خط کم کنید.
6. این اندازه‌گیری را در چند بازه زمانی تکرار کنید.

روش صحیح تنظیم TXV

قبل از تنظیم شیر، سیستم باید از نظر شارژ مبرد، Liquid Line، کندانسور، اواپراتور، فن یا پمپ و محل بالب بررسی شود.

اگر این شرایط طبیعی بود و نیاز به تنظیم TXV تأیید شد، تغییرات باید کوچک و مرحله‌ای انجام شوند.

جهت افزایش یا کاهش Superheat در همه شیرها نباید صرفاً از روی عادت فرض شود. دستورالعمل همان سازنده و مدل شیر باید بررسی شود.

پس از هر تغییر نیز باید زمان کافی داده شود تا سیستم به نقطه کاری جدید پاسخ دهد و سپس فشار و دما مجدداً اندازه‌گیری شوند.

جدول عیب‌یابی سریع TXV Hunting

چه زمانی نباید TXV را تنظیم کنیم؟

در شرایط زیر بهتر است ابتدا علت اصلی برطرف شود:

• شارژ مبرد مشخص نیست.
• Flash Gas در ورودی TXV وجود دارد.
• Filter Drier دچار گرفتگی است.
• کندانسور درست کار نمی‌کند.
• بار اواپراتور ناپایدار است.
• فن یا دبی سیال اواپراتور مشکل دارد.
• بالب TXV درست نصب نشده است.
• External Equalizer مشکل دارد.
• نوع Orifice یا ظرفیت شیر مشخص نیست.

ترتیب پیشنهادی عیب‌یابی

سوالات متداول

جمع‌بندی

هانتینگ شیر انبساط TXV را نباید بلافاصله به خرابی خود شیر نسبت داد. انتخاب نامناسب ظرفیت، تنظیم Superheat، نصب بالب، External Equalizer، تغییر بار اواپراتور، Flash Gas و مشکلات Liquid Line همگی باید بررسی شوند.

روش حرفه‌ای عیب‌یابی این است که فشار و دمای خروجی اواپراتور به‌صورت هم‌زمان اندازه‌گیری شده و تغییرات Superheat در یک بازه زمانی ثبت شوند.

تنها پس از اطمینان از سلامت سایر بخش‌های سیستم باید تنظیم TXV تغییر داده شود.

• چرا قبل از شیر انبساط Flash Gas تشکیل می‌شود؟
• چرا اکومولاتور خط مکش پر از مبرد مایع می‌شود؟
• چرا شیر انبساط الکترونیکی EEV موقع خاموش شدن سیستم باید بسته شود؟
• چرا رسیور مبرد بیش از حد پر یا خالی می‌شود؟
• چگونه سنسور فشار 4–20mA را بدون تعویض تست کنیم؟