Капиллярная трубка холодильника
Содержание:
1.Определение капиллярной трубки
2. Принцип работы капиллярной трубки
3. Плюсы капиллярной трубки
4. Минусы капиллярной трубки
5. Особенности функционирования холодильной установки с капиллярной трубкой
5.1. Повышение температуры воздуха вокруг конденсатора
5.2. Снижение температуры воздуха вокруг конденсатора
5.3. Вывод
6. Таблицы подбора капиллярной трубки (R22; R404a / R507a; R134a; R600a; R290; R410a)
1.Определение капиллярной трубки
Капиллярная трубка — это простейший и наиболее применимый механизм дозированного нерегулируемого дросселирования хладагента. Конструктивно, капиллярная трубка является медной трубкой (чаще всего) с небольшим проходным сечением, диаметром от 0.5 до 3 мм. Диаметр сечения длина трубки зависят от холодопроизводительности и применяемого хладагента. Как правило, трубка скручивается в витки, для ее более компактного монтажа.
2. Принцип работы капиллярной трубки
Компрессор и капиллярная трубка разделяют холодильный контур на области высокого и низкого давлений.
Сконденсированный хладагент, под высоким давлением, близким к давлению конденсации, поступает на вход в капиллярную трубку, при этом давление хладагента резко снижается из — за малого диаметра сечения трубки. В капиллярной трубке отсутствуют регулирующие устройства для настройки расхода хладагента, в этой связи, расход хладагента через трубку меняется исходя из изменений условий охлаждения, таких как — температура охлаждаемой среды и температура конденсации. По этой причине диаметр и длина капиллярной трубки рассчитывается для определенного диапазона условий эксплуатации — тепловой нагрузки и окружающего воздуха для воздушного конденсатора, например: в бытовых холодильниках, морозильниках, водных куллерах, кондиционерах малой мощности, торговых витринах и т.п. В мощных, промышленных чиллерах капиллярные трубки не применяются.
Капиллярная трубка, измеряет расход хладагента от конденсатора к испарителю. Длина и диаметр определяют расход потока, при фактических условиях температуры и давления, как следствие, поддерживает требуемый для работы системы перепад давления.
Процентное изменение диаметра меняет расход хладагента через трубку больше, нежели изменение длины трубки в таком же процентном соотношении. Если на практике (при запуске) выяснилось, что имеет место быть неточный подбор (расчет) капиллярной трубки, при небольшой погрешности можно осуществить тонкую регулировку, путем изменения длины трубки. Длиннее трубка — медленнее проток и меньше расход, короче трубка — быстрее протоки больше расход. Если погрешность значительная, то зачастую, целесообразней поменять трубку на другой диаметр.
3. Плюсы капиллярной трубки
— Простота производства и невысокая стоимость, в сравнении с ТРВ;
— Компактность;
— Не имеет подвижных механических элементов, что обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы, при правильной эксплуатации, не требует обслуживания;
— Ограничивает максимальное количество хладагента, которое можно заправить в холодильный контур, благодаря чему ресивер не требуется;
— Во время остановок компрессора, через открытое сечение капиллярной трубки происходит выравнивание давления между конденсатором и испарителем, двигатель запускается с равным давлением на в обеих областях холодильного контура, что снижает пусковой ток и крутящий момент двигателя.
4. Минусы капиллярной трубки
— Невозможность автоматического регулирования расхода хладагента, при изменении тепловой нагрузки или температуры воздуха вокруг конденсатора;
— При неправильной сборке (попадание грязи или влаги), узкое проходное сечение трубки подвержено засорению или перемерзанию. Перед капиллярной трубкой всегда необходимо монтировать фильтр — осушитель. Так же засорение может возникнуть вследствие возникновения парафина из некачественного компрессорного масла с наработкой компрессором большого количества часов;
— Относительная подверженность деформации, при неосторожном действии можно замять (согнуть) трубку и пропускная способность снизится или исчезнет. Разогнуть и восстановить изначальное проходное сечение практически невозможно, трубка подлежит замене;
— При остановке компрессора, из-за разности давлений в областях контура, через капиллярную трубку в испаритель может перетечь жидкий, не кипящий хладагент. И при запуске стать причиной влажного хода.
5. Особенности функционирования холодильной установки с капиллярной трубкой
Как писалось выше, при отсутствии автоматической регулировки пропускной способности трубки, как у ТРВ, имеют место быть следующие эксплуатационные эффекты.
5.1. Повышение температуры воздуха вокруг конденсатора
Повышение температуры воздуха вокруг конденсатора повлечет за собой увеличение давления жидкого хладагента перед капиллярной трубкой (подпора), трубка не регулируется и в испаритель начнет поступать больше хладагента, чем позволяет испарить теплообменная поверхность испарителя. Далее, так как давление конденсации повышено, то через некоторое время появится эффект слабого конденсатора, при пониженном переохлаждении фреона, в испаритель, через капиллярную трубку, могут проходить пузырьки несконденсированного фреона, которые начнут занимать часть проходного сечения трубки и снижать проток жидкого фреона через нее. Далее, попавшие в испаритель пузырьки пара повысят давление в испарителе и производительность компрессора снова вырастет, но на столько, на сколько позволит повышенная конденсация. Вследствие этих процессов, установка выйдет в новый, но сбалансированный режим (без риска гидроудара), но со сниженной холодопроизводительностью, так как массовый расход жидкого хладагента через испаритель будет снижен, по причине повышенной конденсации.
5.1. Снижение температуры воздуха вокруг конденсатора
Снижение температуры воздуха вокруг конденсатора повлечет за собой снижение давления жидкого хладагента перед капиллярной трубкой (подпора) и как следствие, снизится ее пропускная способность для текущих условий. Далее, в конденсаторе будет накапливаться жидкий хладагент занимать избыточную площадь теплообменной поверхности, переохлаждение фреона повысится. Далее, давление кипения снизится, так как производительность компрессора будет больше, чем испаритель может произвести пара хладагента в данный момент, из — за ухудшенного протока через капиллярную трубку. Давление кипения снизилось, разница давлений снова увеличилась, и проток через капиллярную трубку начнет тоже увеличиваться, но столько на сколько позволит сниженная конденсация. Вследствие этих процессов, установка выйдет в новый сбалансированный режим работы, но со сниженной холодопроизводительностью. Давление кипения хладагента понижено, массовый расход хладагента через испаритель снизился.
5.3. Вывод
Номинальная холодопроизводительность холодильной установки с капиллярной трубкой, в качестве дозирующего дроссельного устройства, может быть указана только для заданных (проектных) температурных условий в небольшом диапазоне. Если температура будет выходить за пределы номинального диапазона, то холодопроизводительность будет снижаться.
6. Таблицы подбора капиллярной трубки
(!) Важно. Данные во всех таблицах указаны для температуры конденсации Tк = +45С. Увеличение температуры конденсации на каждый градус требует увеличения длины трубки на +2%
Холодопроизводительности в таблицах указаны в ккал/час. 1ккал/час = 293 Вт = 0.293 кВт
Ниже приведены таблицы подбора капиллярной трубки для высокотемпературных, среднетемпературных и низкотемпературных холодильных установок для различных фреонов.
(R22; R404a / R507a; R134a; R600a; R290; R410a)
R22
R404a / R507a
R134a
R600a
R290
