في نظام تبريد تكييف الهواء، يعد جهاز الخانق أحد المكونات الأساسية الأربعة لنظام التبريد بالضغط، والذي يمكنه تقليل سائل الضغط العالي من المكثف إلى سائل الضغط المنخفض، وضبط تدفق مادة التبريد إلى المبخر.
1- مبدأ الاختناق
المبدأ الأساسي لجهاز الاختناق هو جعل سائل التبريد يتدفق عبر فتحة صغيرة، تتقلص قناة السائل أولاً فجأة ثم تتوسع فجأة، ويزيد معدل تدفق سائل التبريد أولاً فجأة ثم ينخفض فجأة، ويخضع المبرد لعملية اضطراب عنيف ثم توسع بطيء.
بسبب التغيير الجذري في حالة التدفق، يكون فقدان ضغط السائل المتدفق عبر المسام كبيرًا جدًا، مما يجعل سائل التبريد ينخفض من الضغط العالي إلى الضغط المنخفض. يحدد حجم وفتحة الفتحة المستوى النهائي لخفض الضغط ويحد من كمية تدفق مادة التبريد من خلالها.
في نظام تبريد تكييف الهواء، أجهزة الخانق شائعة الاستخدام هي الشعيرات الدموية وأنبوب الخانق وصمام التمدد الحراري وصمام التمدد الإلكتروني وصمام الكرة العائمة ولوحة الفتحة وصمام التحكم اليدوي. تختلف أجهزة الاختناق هذه في البنية والتنظيم، ولكن بشكل عام لا يمكن فصلها عن مبدأ الاختناق المذكور أعلاه.
2-جهاز الاختناق
الشعيرات الدموية:
الأنبوب الشعري عبارة عن أنبوب نحاسي طويل ورفيع يتم من خلاله خنق أنبوب صغير لتقليل الضغط والحد من تدفق السوائل. يتميز نموذج المنفعة بمزايا الهيكل البسيط والموثوقية العالية والسعر المنخفض، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في تكييف الهواء المنزلي والثلاجة وأجهزة التبريد الصغيرة الأخرى.
تنتمي الشعيرات الدموية إلى فتحة الخانق ذات القسم الثابت، ويتم تحديد تأثير الاختناق من خلال طولها وقطرها الداخلي. العيب هو أنه بمجرد تحديد الحجم، لا يمكن تعديله وفقًا لتغير ظروف التحميل.
أنبوب خنق قصير:
مبدأ أنبوب الخانق القصير هو استخدام التغيير المفاجئ للمقطع العرضي للأنبوب لتقليل ضغط سائل التبريد عن طريق الاختناق، وكذلك للحد من تدفق غاز التبريد.
يتميز نموذج المنفعة بمزايا الهيكل البسيط والتصنيع المريح والسعر المنخفض والتركيب المريح، وهو مناسب لأنظمة التبريد الصغيرة مثل تكييف هواء السيارات.
بالمقارنة مع الشعيرات الدموية، فإن قطر أنبوب الخانق كبير نسبيًا وطوله صغير، ودقة التنظيم ليست جيدة مثل الشعيرات الدموية تحت نفس متطلبات تنظيم الضغط والتدفق.
الحراريةصمام التوسعيتحكم في درجة فتح الصمام من خلال تغيير درجة الحرارة الفائقة لمخرج المبخر، وبالتالي التحكم في تقليل الضغط وتنظيم تدفق مادة التبريد، وفي المقابل يتحكم أيضًا في درجة الحرارة الفائقة.
عندما تزداد درجة حرارة مادة التبريد عند مخرج المبخر، تزيد درجة حرارة سائل العمل في حزمة استشعار درجة الحرارة، ويزداد الضغط فوق الحجاب الحاجز، مما يدفع ساق الصمام إلى الأسفل، مما يؤدي إلى زيادة فتح الصمام وزيادة معدل التدفق. على العكس من ذلك، يتم تقليل فتحة الصمام، وتقليل التدفق.
ينقسم صمام التمدد الحراري إلى نوع توازن داخلي ونوع توازن خارجي، ويتم جمع ضغط التبخر عند مدخل ومخرج المبخر. عندما يكون فقدان ضغط التدفق في المبخر كبيرًا، يجب اختيار التوازن الخارجي، بحيث يكون القياس أكثر دقة ويمكن تجنب خطأ التعديل.
صمام التوسع الإلكتروني
صمام التمدد الإلكتروني، يستخدم دوران إبرة صمام المحرك المتدرج للتحكم في فتح الصمام، وبالتالي تنظيم تدفق مادة التبريد.
يتم تنظيم صمام التمدد الإلكتروني، مثل صمام التمدد الحراري، بشكل أساسي وفقًا للحرارة الفائقة، ولكن سرعة التفاعل والعمل تكون أسرع في التنظيم، ويمكن أن تعمل بشكل طبيعي عند درجة حرارة منخفضة، ويمكن تنظيمها وفقًا لمعلمات أخرى للنظام، وبالتالي فإن وظيفة التحكم أكثر شمولاً.
صمام تعويم
الصمام الكروي العائم مناسب للمبخر ذو السطح السائل الحر. أثناء العمل، تتحرك الكرة العائمة لأعلى ولأسفل مع تغير مستوى السائل. وفي الوقت نفسه، يلعب الصمام الكروي العائم أيضًا دور التحكم في مستوى السائل، بحيث يتم دائمًا الحفاظ على كمية معينة من السائل في المبخر.
يتميز الصمام الكروي العائم بهيكل بسيط ويستخدم في الغالب لمبخر السائل الكامل لمبرد الماء. ولكن بسبب تقلب مستوى السائل في غرفة الصمام، فإن تأثير الكرة العائمة على قلب الصمام يكون كبيرًا وسهل التلف.
لوحة فتحة الخانق
بالنسبة لمبردات الطرد المركزي وغيرها من المعدات ذات سعة التبريد الكبيرة، مثل جهاز خنق الشعيرات الدموية لتدفق مادة التبريد، فمن الواضح أنها ليست كافية. عند هذه النقطة يمكن اختيار لوحة فتحة الخانق، في لوحة دائرية على عدد من فتحات الخانق، بحيث يمكن مرور المزيد من مادة التبريد.
هيكل لوحة الفتحة بسيط والسعر رخيص. من خلال التصميم الدقيق لحجم الفتحة وتخطيطها، يمكن تحقيق التحكم الفعال في تدفق مادة التبريد.
لكن لوحة فتحة الخانق هي أيضًا جزء ثابت من فتحة الخانق، ولا يمكن تعديلها تلقائيًا وفقًا لتغيرات الحمل. عندما يكون التحكم الدقيق مطلوبًا، عادةً ما يتم استخدامه مع صمام التمدد الحراري أو صمام التمدد الإلكتروني.
يوجد أيضًا قسم قابل للتعديل من لوحة الفتحة، إلى حد ما، وفقًا لتغيرات الحمل يمكن تعديل تدفق غاز التبريد.
صمام التحكم اليدوي
صمام الخانق اليدوي، المعروف أيضًا باسم صمام التحكم أو صمام التمدد، يعتمد بشكل كامل على التنظيم اليدوي، وهو صمام الخانق الأقدم. في المبردات الصناعية التي تستخدم مبردات الفريون، عادة ما يتم تركيب صمامات الاختناق اليدوية على الخطوط الالتفافية كصمامات احتياطية لاستخدامها في صيانة وحدة الاختناق الأوتوماتيكية.
تستخدم أجهزة الاختناق المذكورة أعلاه على نطاق واسع في التبريد والصناعة الكيميائية والبترول وغيرها من المجالات. وفي التطبيق العملي، ينبغي اختيارها وفقًا لأنماط وخصائص التنظيم المختلفة، بالإضافة إلى متطلبات وشروط محددة.
