家用冰箱、窗式空调器和小型除湿机等制冷机组中,常用毛细管作为节流机构,成为蒸发器供液的控制元件。毛细管是一段管径为0. 6-2mm的等截面紫铜管,长度常在0. 5m以上。管子的长度和直径视各制冷装置的需要而定,重要的是当毛细管的直径与长度确定后,就要严格地限制制冷系统的充液量,要使毛细管的阻力能满足从冷凝器来的高压液体制冷剂流经毛细管时,不断克服阻力而自身压力不断下降,到毛细管出口处其压力与蒸发压力相等。并使通过毛细管的制冷剂流量与制冷装置的制冷量相匹配。
利用毛细管作为节流元件的制冷系统的工作特点是:
①不能按工况变化需要调整流通截面。
②压缩机停机后,冷凝器与蒸发器仍畅通,稳定后,冷凝压力与蒸发压力相等(Pk=Po),但毛细管作为流量调节元件与节流元件稍具自平衡能力。例如当△P=(Pk-Po)增大时,流经毛细管的流量起初亦增加,但同时流动阻力亦增加.进而又能抑制流量继续增加,直至一个新的平衡流量;相反当△P减小,流量开始亦减少,然后又有抑制流量过分减少的能力,借这点自平衡能力毛细管可适应工况微小变化时作相应的流量微小变化。
③压缩机停机后,冷凝压力与蒸发压力很快平衡,因此减轻了电动机的起动扭矩,故可选用功率较小,价格较低廉的低起动转矩电动机。但同时亦要避免压缩机刚刚停机,高低压力尚未平衡,马上又启动压缩机,引起过载甚至烧坏电动机。
④为防止停机时制冷剂进人蒸发器过多,在起动时产生冲缸,要严格控制用毛细管节流的制冷系统的制冷剂充注量,要保证即使在全部制冷剂进人蒸发器的情况下也不会引起液击。
⑤毛细管节流元件简单便宜,但管径小,管子又长,易堵塞,要求系统内清洁、无杂质,过滤网孔要细又密。
⑥毛细管的选用是与制冷装置相匹配的,故不能随意更换毛细管,特别是当所用的管内径与粗糙度不均匀、缺少互换性时,更应注意,否则会严重影响制冷系统的正常工作。
在选配毛细管时,一定要使毛细管的长度、直径与制冷装置的工况相匹配,否则定会影响制冷系统的正常工作,或达不到要求的制冷量。由于制冷剂在毛细管的流动过程是两相流动,加上各根毛细管的内径及粗糙度往往缺少互换性,因此.准确定量计算比较困难,对它的研究还在不断深入。目前各工厂中选配毛细管的方法,一般是用计算法或图解法初步估算毛细管的直径和长度,然后用实验方法确定最佳的直径与长度。
目前各厂及有关文献推荐毛细管的长度与直径的初步估算公式甚多,多半是半经验公式,
现介绍下式作计算参考: