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毛细管的6大设计参数
制冷系统是一个动态系统,毛细管的供液量受整个系统的影响。归结起来,主要因素有6个,这也是影响毛细管的设计参数: 1) 毛细管前制冷剂状态 毛细管前制冷剂状态主要是压力Pk和温度tk,如下图,毛细管入口处制冷剂状态是不定的,受tk的影响,1是气液两相不饱和点,2是饱和点,3是过冷点。随着Pk的变化,毛细管入口处状态要发生变化。 2) 毛细管几何尺寸 毛细管几何尺寸包括内径D、长度L和管内壁粗糙度e。毛细管内径D越大,长度L越短,粗糙度越小,制冷剂在管内的流动阻力力就小,供液量就大。反之,供液量就小。 3) 热交换的影响 为了使毛细管中的制冷剂过冷,提高制冷系统的热效率,毛细管一般焊入回气管内或附着于回气管表面。通常,毛细管内制冷剂与回气管表面存在着温度差△t。△t使制冷剂温度降低,过冷度增加,管中制冷剂流速受影响,从而影响供液量。,与绝热情况相比,出口温度和干度都降低。 4) 毛细管出口压力Pe。 制冷剂在毛细管出口处形成喷射。气体动力学指出,出口处截面的压力P将随着蒸发器内压力Pe的降低而降低,随着P的降低,喷射速度将增加,当增加到当地的音速时,P不再降低,始终等于临界压力P临。因此,随着毛细管增长,压力和流量都要减小,当增长到一定的长度时,压力和流量不再随毛细管增长而变化。这就是所谓的扼流现象。 5) 制冷剂含油量 制冷剂含油影响毛细管流量的原因有两个方面: (A)油的粘度远远高于制冷剂的粘度,制冷剂中含少量油会增加混合物的粘度及相应的流动阻力,使得流量减小; (B)油的表面张力高于制冷剂的表面张力,制冷剂中含油会使混合物的表面张力增大,从而使气化欠压增大,气化延迟,毛细管中的液体段增长,使得两相段的加速压降减小,从而增加毛细管的流量。 有实验分析的曲线,随着油的质量分数的增加,制冷剂流量减小,气化欠压降低,气化点位置后移,当含油量从0增加到5%时,制冷剂流量降低了4%,结果说明混合物粘度变化的影响超过了表面张力变化的影响。 6) 冷剂种类的影响 使用不同的制冷剂,在不改变系统的整体结构的基础上,毛细管需做一些改动。改动的长度与制冷剂的物性有密切的联系。总的说来,单位质量制冷量大的工质,所需的制冷剂流量就要小,而减小制冷剂的循环流量一般都是通过减少制冷剂的充注量和增长毛细管长度来实现的。如使用R134a的容量流量仅为R12的容积流量的80%,因此使用R134a的毛细管阻力比R12时要大,对相同管径的毛细管要加长10%~20%。
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