ในระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ อุปกรณ์ปีกผีเสื้อเป็นหนึ่งในสี่องค์ประกอบพื้นฐานของระบบทำความเย็นแบบอัด ซึ่งสามารถลดของเหลวแรงดันสูงจากคอนเดนเซอร์เป็นของเหลวแรงดันต่ำ และปรับการไหลของสารทำความเย็นเข้าสู่เครื่องระเหย
1、หลักการของการควบคุมปริมาณ
หลักการพื้นฐานของอุปกรณ์ควบคุมปริมาณทำให้ของเหลวสารทำความเย็นไหลผ่านรูเล็ก ๆ ช่องของไหลหดตัวก่อนแล้วจึงขยายตัวอย่างกะทันหัน อัตราการไหลของสารทำความเย็นแรกเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันจากนั้นลดลงอย่างกะทันหัน สารทำความเย็นผ่านกระบวนการปั่นป่วนรุนแรงแล้ว การขยายตัวช้า
เนื่องจากสถานะการไหลเปลี่ยนแปลงอย่างมาก การสูญเสียแรงดันของของไหลที่ไหลผ่านรูพรุนจึงมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งทำให้ของเหลวสารทำความเย็นลดลงจากแรงดันสูงไปเป็นแรงดันต่ำ ขนาดและการเปิดของช่องเปิดจะกำหนดระดับสุดท้ายของการลดแรงดันและจำกัดปริมาณของสารทำความเย็นที่ไหลผ่าน
ในระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ อุปกรณ์ปีกผีเสื้อที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เส้นเลือดฝอย ท่อปีกผีเสื้อ วาล์วขยายตัวทางความร้อน วาล์วขยายตัวอิเล็กทรอนิกส์ บอลวาล์วลอย แผ่นปาก วาล์วควบคุมแบบแมนนวล อุปกรณ์ควบคุมปริมาณเหล่านี้มีโครงสร้างและการควบคุมที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปไม่สามารถแยกออกจากหลักการควบคุมปริมาณข้างต้นได้
2、อุปกรณ์ควบคุมปริมาณ
เส้นเลือดฝอย：
เส้นเลือดฝอยเป็นท่อทองแดงบางยาวที่ใช้ควบคุมท่อขนาดเล็กเพื่อลดแรงดันและจำกัดการไหลของของไหล รุ่นอรรถประโยชน์มีข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือสูง และราคาต่ำ ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องปรับอากาศในครัวเรือน ตู้เย็น และอุปกรณ์ทำความเย็นขนาดเล็กอื่นๆ
เส้นเลือดฝอยอยู่ในปากปีกผีเสื้อที่มีส่วนตายตัว และผลการควบคุมปริมาณจะพิจารณาจากความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ข้อเสียคือเมื่อกำหนดขนาดแล้วจะไม่สามารถปรับเปลี่ยนตามการเปลี่ยนแปลงของสภาวะโหลดได้
ท่อควบคุมปริมาณสั้น：
หลักการของท่อปีกผีเสื้อแบบสั้นคือการใช้การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของหน้าตัดของท่อเพื่อลดความดันของของเหลวสารทำความเย็นโดยการควบคุมปริมาณ และยังเพื่อจำกัดการไหลของสารทำความเย็นอีกด้วย
รุ่นอรรถประโยชน์มีข้อดีคือ โครงสร้างเรียบง่าย ผลิตสะดวก ราคาถูก ติดตั้งง่าย เหมาะสำหรับระบบทำความเย็นขนาดเล็ก เช่น เครื่องปรับอากาศในรถยนต์
เมื่อเปรียบเทียบกับเส้นเลือดฝอย เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อปีกผีเสื้อมีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีความยาวน้อย และความแม่นยำในการควบคุมไม่ดีเท่ากับเส้นเลือดฝอยภายใต้ข้อกำหนดความดันและการควบคุมการไหลเดียวกัน
ความร้อนวาล์วขยายตัวควบคุมระดับการเปิดของวาล์วโดยการเปลี่ยนระดับความร้อนยวดยิ่งของทางออกของคอยล์เย็น ซึ่งจะควบคุมการลดแรงดันและควบคุมการไหลของสารทำความเย็น ในทางกลับกัน ยังควบคุมระดับความร้อนยวดยิ่งอีกด้วย
เมื่อความร้อนยวดยิ่งของสารทำความเย็นที่ทางออกของเครื่องระเหยเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของของไหลที่ใช้งานในแพ็คเกจตรวจจับอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น และความดันเหนือไดอะแฟรมจะเพิ่มขึ้น ดันก้านวาล์วลง ทำให้การเปิดวาล์วเพิ่มขึ้นและอัตราการไหลเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน การเปิดวาล์วลดลง การไหลลดลง
วาล์วขยายตัวทางความร้อนแบ่งออกเป็นประเภทสมดุลภายในและประเภทสมดุลภายนอก โดยรวบรวมแรงดันการระเหยที่ทางเข้าและทางออกของเครื่องระเหย เมื่อการสูญเสียแรงดันการไหลในเครื่องระเหยมีมาก ควรเลือกสมดุลภายนอก เพื่อให้การวัดมีความแม่นยำยิ่งขึ้น และหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการปรับตั้งได้
วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์
วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์ การใช้เข็มหมุนวาล์วขับเคลื่อนสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อควบคุมการเปิดวาล์ว จึงควบคุมการไหลของสารทำความเย็น
วาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์เช่นวาล์วขยายตัวทางความร้อนส่วนใหญ่ได้รับการควบคุมตามความร้อนยวดยิ่ง แต่ความเร็วของปฏิกิริยาและการกระทำจะเร็วกว่าในการควบคุมและสามารถทำงานได้ตามปกติที่อุณหภูมิต่ำกว่าและสามารถควบคุมได้ตามพารามิเตอร์อื่น ๆ ของระบบ ดังนั้นฟังก์ชันการควบคุมจึงครอบคลุมมากขึ้น
วาล์วลูกลอย
บอลวาล์วลอยเหมาะสำหรับเครื่องระเหยที่มีพื้นผิวของเหลวอิสระ เมื่อทำงานลูกบอลลอยจะเลื่อนขึ้นลงตามการเปลี่ยนแปลงของระดับของเหลว ในเวลาเดียวกัน บอลวาล์วลอยยังมีบทบาทในการควบคุมระดับของเหลว เพื่อให้สามารถรักษาของเหลวจำนวนหนึ่งไว้ในเครื่องระเหยอยู่เสมอ
บอลวาล์วลอยมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครื่องระเหยของเหลวแบบเต็มของเครื่องทำน้ำเย็น แต่เนื่องจากความผันผวนของระดับของเหลวในห้องวาล์ว ผลกระทบของลูกบอลลอยบนแกนวาล์วจึงมีขนาดใหญ่และเสียหายได้ง่าย
แผ่นปากคันเร่ง
สำหรับเครื่องทำความเย็นแบบแรงเหวี่ยงและอุปกรณ์ทำความเย็นขนาดใหญ่อื่นๆ เช่น อุปกรณ์ควบคุมปริมาณของสารทำความเย็นในเส้นเลือดฝอยนั้นไม่เพียงพออย่างเห็นได้ชัด ณ จุดนี้คุณสามารถเลือกแผ่นปากปีกผีเสื้อในแผ่นวงกลมบนรูปีกผีเสื้อจำนวนหนึ่งเพื่อให้สารทำความเย็นสามารถผ่านได้มากขึ้น
โครงสร้างของแผ่นปากนั้นเรียบง่ายและราคาถูก ด้วยการออกแบบขนาดและเค้าโครงของออริฟิสอย่างระมัดระวัง ทำให้สามารถควบคุมการไหลของสารทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แต่แผ่นปากปีกผีเสื้อก็เป็นส่วนคงที่ของปากปีกผีเสื้อเช่นกัน ไม่สามารถปรับได้โดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด เมื่อต้องการการควบคุมที่แม่นยำ มักจะใช้ร่วมกับวาล์วขยายตัวทางความร้อนหรือวาล์วขยายตัวแบบอิเล็กทรอนิกส์
นอกจากนี้ยังมีส่วนที่ปรับได้ของแผ่นปาก ในระดับหนึ่งตามการเปลี่ยนแปลงโหลดสามารถปรับการไหลของสารทำความเย็นได้
วาล์วควบคุมแบบแมนนวล
วาล์วปีกผีเสื้อแบบแมนนวลหรือที่เรียกว่าวาล์วควบคุมหรือวาล์วขยายตัวซึ่งอาศัยการควบคุมแบบแมนนวลอย่างสมบูรณ์เป็นวาล์วปีกผีเสื้อที่ล้าสมัยที่สุด ในเครื่องทำความเย็นอุตสาหกรรมที่ใช้สารทำความเย็นฟรีออน วาล์วควบคุมปริมาณแบบแมนนวลมักจะติดตั้งบนท่อบายพาสเป็นวาล์วสำรองสำหรับใช้ในการบำรุงรักษาหน่วยควบคุมปริมาณอัตโนมัติ
อุปกรณ์ควบคุมปริมาณข้างต้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องทำความเย็น อุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเลียม และสาขาอื่นๆ ในการใช้งานจริง ควรเลือกตามรูปแบบและคุณลักษณะการควบคุมที่แตกต่างกัน รวมกับข้อกำหนดและเงื่อนไขเฉพาะ
