Dispositivos de Expansión en Refrigeración: Componentes, Tipos y Funcionamiento
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Dispositivos de Expansión en Refrigeración
Los dispositivos de expansión son un componente esencial en los sistemas de refrigeración por compresión. Actúan como la línea divisoria entre el lado de alta y baja presión del sistema, controlando la cantidad de refrigerante que ingresa al evaporador.
Componentes de la Válvula de Expansión Termostática (TXV)
Cuerpo de la Válvula
Pieza mecanizada de alta precisión, generalmente de bronce sólido o acero inoxidable, que alberga los demás componentes y permite la conexión al circuito de refrigeración.
Diafragma
Ubicado dentro del cuerpo de la válvula, controla el movimiento de la aguja en el asiento, respondiendo a los cambios de carga del sistema.
Aguja y Asiento
Regulan el flujo de refrigerante a través de la válvula. Fabricados con metales resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable.
Muelle
Ejerce presión sobre el diafragma, contribuyendo al cierre de la válvula al empujar la aguja hacia el asiento.
Bulbo Sensor y Tubo de Transmisión
Detectan la temperatura en la salida del evaporador (conducto de aspiración) y transmiten esta información, convertida en presión, a la parte superior del diafragma.
Tipos de Carga de Bulbo
Bulbo de Carga Líquida
Cargado con el mismo fluido refrigerante del sistema. La presión aumenta proporcionalmente con la temperatura.
Bulbo de Carga de Interlíquido
Utiliza un fluido diferente al del sistema, sin una relación directa presión-temperatura. Cierra la válvula más rápidamente ante aumentos de presión en el evaporador, previniendo inundaciones del compresor durante el arranque.
Bulbo de Carga de Vapor
Contiene una pequeña cantidad de refrigerante líquido que se evapora completamente al aumentar la temperatura.
Bulbo de Carga de Intervapor
Modifica la relación presión-temperatura en diferentes condiciones operativas.
Válvula TXV con Ecualizador Interno
Poca Carga
La válvula tiende a sobrealimentar el serpentín, pudiendo inundarlo de refrigerante hasta alcanzar un nuevo punto de equilibrio.
Mucha Carga
La presión de aspiración aumenta y el serpentín no recibe suficiente refrigerante líquido. La válvula intenta compensar esta carencia hasta estabilizarse en un nuevo punto de equilibrio.
Válvula TXV con Ecualizador Externo
En serpentines con caídas de presión significativas, la válvula puede reducir el suministro de refrigerante. El ecualizador externo se conecta al conducto de aspiración después del bulbo sensor para evitar problemas de sobrecalentamiento. Una fuga interna en la válvula podría simular un serpentín inundado, provocando el cierre de la válvula.
Válvulas TXV: Cambios de Carga
Mucha Carga
La válvula TXV se abre, permitiendo el ingreso de más refrigerante al serpentín para compensar la evaporación acelerada y el aumento de presión.
Poca Carga
El refrigerante se evapora más lentamente, disminuyendo la presión de aspiración. La válvula TXV restringe el flujo de refrigerante para mantener el sobrecalentamiento adecuado.
Características del Tubo Capilar
El tubo capilar regula el flujo de refrigerante mediante la caída de presión. Consiste en un tubo de cobre con un diámetro interno calibrado muy pequeño. El diámetro y la longitud determinan la cantidad de líquido que pasa a través del tubo para una caída de presión específica.