制冷系統(tǒng)毛細管的工作原理與過程

作者：瀏覽量：來源：時間：2024-07-10 16:06:05

一、毛細管的工作原理：毛細管是制冷系統(tǒng)常用的節(jié)流裝置，毛細管一般指內(nèi)徑為0.4~2.0mm的細長銅管。作為制冷系統(tǒng)的節(jié)流機構(gòu)，毛細管是最簡單的一種，因其價廉、選

一、毛細管的工作原理：

毛細管是制冷系統(tǒng)常用的節(jié)流裝置，毛細管一般指內(nèi)徑為0.4~2.0mm的細長銅管。

作為制冷系統(tǒng)的節(jié)流機構(gòu)，毛細管是最簡單的一種，因其價廉、選用靈活，故廣泛用于小型制冷裝置中，最近在較大制冷量的機組中也有采用，如10匹柜機采用了，甚至在更大的單冷系統(tǒng)也有用到，某公司40KW的水冷柜機機組中也有采用。

制冷系統(tǒng)毛細管的工作原理與過程(圖1)

目前公司常用的毛細管的規(guī)格有：

1.24mm、1.37mm、1.63mm。

定制的毛細管規(guī)格有：

1.8mm、2.1mm、2.4mm

還有6mm、8mm的銅管也可做較大系統(tǒng)節(jié)流用等。

節(jié)流裝置主要是通過制冷劑在裝置內(nèi)流動的壓降來控制蒸發(fā)器所需的制冷劑流量。

毛細管（雖然叫毛細管，但其實并不會有毛細作用）其實只是一段內(nèi)徑比較小的銅管，它一頭連接冷凝器出口（一般在毛細管入口會加一個過濾器，以防毛細管堵塞），另一頭連接蒸發(fā)器入口，這種結(jié)構(gòu)因為沒有熱交換，叫絕熱毛細管。

在一些冰箱制冷系統(tǒng)中，毛細管和回氣管是焊在一起的，它們之間有熱交換，叫放熱毛細管。

高壓制冷劑液體在管內(nèi)流動，因為毛細管的內(nèi)徑比較小，一般中小型制冷裝置常用為0.4—2.5mm，所以壓降比較大，因此可以通過更改毛細管尺寸來變更制冷劑流動的壓力降，從而達到控制流量的目的。

二、毛細管的工作過程：

下圖是常用的描述制冷劑在毛細管中沿長度方向流動狀態(tài)的曲線圖：

1、0-2過程：

這一段因為制冷劑還完全是過冷液體，流速變化不大，所以制冷劑在毛細管內(nèi)的壓降恒定，呈線性變化，制冷劑壓力不斷下降而接近飽和壓力，而因為是絕熱過程，因此溫度不變；

2、“2”過程：

這一點是制冷劑液體的飽和狀態(tài)點，制冷劑會在這點開始吸熱蒸發(fā)出氣體，所以一般叫閃發(fā)點，但是根據(jù)Lietal.(1990)和Mikol(1963)的研究指出，雖然制冷劑達到飽和狀態(tài)點“2”，但仍然不會蒸發(fā)，而制冷劑壓力還要沿著很短的毛細管長度繼續(xù)下降到點“2’”才開始蒸發(fā)，2-2’這段過程叫亞穩(wěn)定狀態(tài)或過熱液體狀態(tài)。

3、2-3過程：

制冷劑液體從“2”點后就開始蒸發(fā)出氣體，因為氣體容積較大，所以流速加快，制冷劑壓降增大，所以這段是兩相段，壓降比較大，但是當制冷劑的壓力達到“3”點后，就不會再下降了，所以“3”點的壓力也叫臨界壓力（當?shù)匾羲伲?/p>

這時毛細管出現(xiàn)流動雍塞，也就是達到最大流量。在實際制冷系統(tǒng)中多數(shù)系統(tǒng)中制冷劑都會降到這個壓力，所以通常毛細管出口壓力為點“3”

4、“4”過程點：

“4”點是蒸發(fā)器入口壓力，它和蒸發(fā)器大小，制冷劑流量和壓縮機排氣量有關(guān)，在這里它表示小于臨界壓力時的情況，對于多數(shù)制冷系統(tǒng)來說，都在點“4”附近。

從上圖中可以清楚的了解制冷劑在毛細管內(nèi)的壓力和溫度變化情況，現(xiàn)在來看制冷劑流量，當蒸發(fā)器的入口壓力大于毛細管臨界壓力時，它和毛細管入口壓力（點“0”）和毛細管出口壓力（也叫出口背壓），也就是蒸發(fā)器的入口壓力（點“4’”）有關(guān)，隨著毛細管入口壓力的增大而增大，隨著蒸發(fā)器入口壓力的減小而增大；當蒸發(fā)器的入口壓力小于毛細管臨界壓力時，它只隨著毛細管入口壓力的增大而增大。

因為在毛細管中隨著制冷劑氣體的增加阻力也增大，所以過冷度越大，制冷劑流量也會增大。

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