Капиллярные дозаторы в основном используются в бытовых и небольших коммерческих целях, где тепловая нагрузка на испаритель в некоторой степени постоянна.Эти системы также имеют более низкие скорости потока хладагента и обычно используют герметичные компрессоры.Производители используют капилляры из-за их простоты и дешевизны.Кроме того, большинство систем, в которых в качестве измерительного устройства используются капилляры, не требуют приемника верхнего плеча, что еще больше снижает затраты.
Капиллярные трубки представляют собой не что иное, как длинные трубки небольшого диаметра и фиксированной длины, установленные между конденсатором и испарителем.Капилляр фактически измеряет поток хладагента от конденсатора к испарителю.Из-за большой длины и малого диаметра при прохождении через него хладагента возникает трение жидкости и падение давления.Фактически, поскольку переохлажденная жидкость течет со дна конденсатора по капиллярам, ​​некоторая часть жидкости может закипать, испытывая эти перепады давления.Эти перепады давления приводят к тому, что жидкость оказывается ниже давления насыщения при ее температуре в нескольких точках вдоль капилляра.Это мигание вызвано расширением жидкости при падении давления.
Величина вспышки жидкости (если она есть) будет зависеть от степени переохлаждения жидкости из конденсатора и самого капилляра.Если происходит испарение жидкости, желательно, чтобы оно располагалось как можно ближе к испарителю, чтобы обеспечить наилучшую производительность системы.Чем холоднее жидкость со дна конденсатора, тем меньше жидкости просачивается через капилляр.Капилляр обычно свертывают в спираль, пропускают через всасывающую линию или приваривают к ней для дополнительного переохлаждения, чтобы предотвратить кипение жидкости в капилляре.Поскольку капилляр ограничивает и измеряет поток жидкости к испарителю, он помогает поддерживать перепад давления, необходимый для правильной работы системы.
Капиллярная трубка и компрессор — это два компонента, которые отделяют сторону высокого давления от стороны низкого давления холодильной системы.
Капиллярная трубка отличается от дозирующего устройства с расширительным клапаном тем, что она не имеет движущихся частей и не контролирует перегрев испарителя при любых условиях тепловой нагрузки.Даже при отсутствии движущихся частей капиллярные трубки изменяют скорость потока при изменении давления в системе испарителя и/или конденсатора.Фактически, оптимальная эффективность достигается только тогда, когда давление на стороне высокого и низкого давления объединяется.Это связано с тем, что капилляр работает за счет разницы давлений между сторонами высокого и низкого давления холодильной системы.По мере увеличения разницы давлений между сторонами высокого и низкого давления в системе расход хладагента будет увеличиваться.Капиллярные трубки удовлетворительно работают в широком диапазоне перепадов давления, но, как правило, не очень эффективны.
Поскольку капилляр, испаритель, компрессор и конденсатор соединены последовательно, скорость потока в капилляре должна быть равна скорости откачки компрессора.Вот почему расчетная длина и диаметр капилляра при расчетных давлениях испарения и конденсации имеют решающее значение и должны быть равны производительности насоса при тех же расчетных условиях.Слишком большое количество витков капилляра повлияет на его сопротивление потоку, а затем на баланс системы.
Если капилляр слишком длинный и оказывает слишком сильное сопротивление, произойдет локальное ограничение потока.Если диаметр слишком мал или при намотке слишком много витков, производительность трубки будет меньше, чем у компрессора.Это приведет к нехватке масла в испарителе, что приведет к низкому давлению всасывания и сильному перегреву.В то же время недогретая жидкость будет течь обратно в конденсатор, создавая более высокий напор, поскольку в системе нет ресивера для хранения хладагента.При более высоком напоре и более низком давлении в испарителе расход хладагента увеличится из-за более высокого перепада давления в капиллярной трубке.В то же время производительность компрессора снизится из-за более высокой степени сжатия и более низкого объемного КПД.Это заставит систему прийти в равновесие, но при более высоком напоре и более низком давлении испарения это может привести к ненужной неэффективности.
Если капиллярное сопротивление меньше требуемого из-за слишком короткого или слишком большого диаметра, расход хладагента будет больше производительности насоса компрессора.Это приведет к высокому давлению в испарителе, низкому перегреву и возможному затоплению компрессора из-за избыточной подачи испарителя.Переохлаждение может снизиться в конденсаторе, что приведет к низкому напору и даже к потере жидкостного уплотнения в нижней части конденсатора.Этот низкий напор и более высокое, чем обычно, давление в испарителе снизят степень сжатия компрессора, что приведет к высокому объемному КПД.Это увеличит производительность компрессора, которую можно сбалансировать, если компрессор сможет справиться с большим потоком хладагента в испарителе.Часто случается, что хладагент переполняет компрессор, что приводит к выходу компрессора из строя.
По причинам, перечисленным выше, важно, чтобы в капиллярных системах была точная (критическая) заправка хладагента.Слишком много или слишком мало хладагента может привести к серьезному дисбалансу и серьезному повреждению компрессора из-за потока жидкости или затопления.Для правильного подбора размера капилляра проконсультируйтесь с производителем или обратитесь к таблице размеров производителя.На паспортной табличке или паспортной табличке системы будет точно указано, сколько хладагента требуется системе, обычно в десятых или даже сотых долях унции.
При высоких тепловых нагрузках испарителя капиллярные системы обычно работают с высоким перегревом;Фактически, перегрев испарителя в 40° или 50°F не является редкостью при высоких тепловых нагрузках испарителя.Это связано с тем, что хладагент в испарителе быстро испаряется и повышает точку насыщения пара 100% в испарителе, что дает системе высокие показания перегрева.Капиллярные трубки просто не имеют механизма обратной связи, такого как дистанционный индикатор термостатического расширительного клапана (ТРВ), который мог бы сообщать измерительному устройству о том, что оно работает при высоком перегреве, и автоматически корректировать его.Следовательно, когда нагрузка на испаритель высока и перегрев испарителя высок, система будет работать очень неэффективно.
Это может быть одним из основных недостатков капиллярной системы.Многие технические специалисты хотят добавить в систему больше хладагента из-за высоких показателей перегрева, но это только перегрузит систему.Перед добавлением хладагента проверьте нормальные показания перегрева при низких тепловых нагрузках испарителя.Когда температура в охлаждаемом помещении снижается до желаемой температуры и испаритель находится под низкой тепловой нагрузкой, нормальный перегрев испарителя обычно составляет от 5° до 10°F.В случае сомнений соберите хладагент, опорожните систему и добавьте необходимое количество хладагента, указанное на паспортной табличке.
Как только высокая тепловая нагрузка испарителя снижается и система переключается на низкую тепловую нагрузку испарителя, точка 100% насыщения паров испарителя снизится за последние несколько проходов испарителя.Это связано с уменьшением скорости испарения хладагента в испарителе из-за низкой тепловой нагрузки.Теперь система будет иметь нормальный перегрев испарителя примерно от 5° до 10°F.Эти нормальные показания перегрева испарителя будут иметь место только в том случае, если тепловая нагрузка испарителя низкая.
Если капиллярная система переполнена, в конденсаторе будет скапливаться лишняя жидкость, вызывая высокий напор из-за отсутствия ресивера в системе.Перепад давления между сторонами низкого и высокого давления системы увеличится, что приведет к увеличению расхода в испарителе и перегрузке испарителя, что приведет к низкому перегреву.Он может даже затопить или засорить компрессор, что является еще одной причиной, по которой капиллярные системы должны быть строго или точно заправлены указанным количеством хладагента.
John Tomczyk is Professor Emeritus of HVACR at Ferris State University in Grand Rapids, Michigan and co-author of Refrigeration and Air Conditioning Technologies published by Cengage Learning. Contact him at tomczykjohn@gmail.com.
Спонсируемый контент — специальный платный раздел, где отраслевые компании предоставляют качественный, объективный, некоммерческий контент по темам, интересующим новостную аудиторию ACHR.Весь спонсируемый контент предоставляется рекламными компаниями.Хотите принять участие в нашем разделе спонсируемого контента?Свяжитесь с местным представителем.
По запросу На этом вебинаре мы узнаем о последних обновлениях природного хладагента R-290 и о том, как он повлияет на индустрию систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
В ходе вебинара вы узнаете, как успешно пройти каждый этап роста бизнеса.