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毛细管的确定依据与容积的关系

2015-9-6 20:12| 发布者: qijisky| 查看: 3206| 评论: 156|原作者: 荣昌制冷

冰箱冷柜的毛细管，是用来调节制冷剂流量和压力的节流装置。它的通径和长度，直接关系制冷效果的好坏。
在压缩机的功率、冰箱冷柜的容积（或蒸发和冷凝面积）不变的情况下，经过维修测试，如果只将原毛细管加长，结果低压降低，虽然蒸发温度和制冷的温度低，但制冷量小，制冷缓慢，回气过热度大；如果只将原毛细管缩短，结果低压升高，蒸发压力及温度高，虽然制冷的速度快了，制冷量大了，但由于蒸发温度高，制冷的温度也高，冷凝压力及温度也同时升高，压缩机的运行电流增大。
剪短毛细管，低压压力升高，高压也升高，负荷增加，压缩机的电流也升高；加长毛细管的长度，低压压力降低，高压也降低，负荷减小，压缩机的电流也降低。前者的制冷速度快，蒸发压力高，但制取的温度没有后者的低；后者的制冷速度慢，蒸发压力低，制取的温度较前者低。
毛细管的通径越小，长度越长，制冷剂通过的流量就越少，节流后的压力也越低；毛细管的通径越大，长度越短，制冷剂通过的流量就越多，节流后的压力也越高。根据制冷剂的热力性质，压力越低，相对应的温度就越低；压力越高，相对应的温度也就越高。依照这一定律，如果冰箱冷柜所用的毛细管径过小或长度过长，毛细管终端的压力和温度就越低，相应的蒸发压力和温度也越低。但由于进入蒸发器流量的减少，压力的降低，造成蒸发（换热）速度减慢，单位容积制冷量降低，影响制冷效果。相反，如果冰箱冷柜所用的毛细管径过大或长度过短，毛细管终端的压力和温度就越高，相应的蒸发压力和温度也越高。进入蒸发器的流量和压力都加大，虽然蒸发速度和单位容积（时间）制冷量提高了，但制冷蒸发温度高，效果同样不佳。
毛细管长度与通径的确定，是根据制冷的蒸发温度而确定的。大家知道，毛细管是节流装置，如同节流阀膨胀阀一样，都是控制和调节进入蒸发器的液体流量及压力，而我们在调节膨胀阀时，通常都是依据蒸发温度来调节的，即蒸发温度高，开大膨胀阀，加大流量和压力；蒸发温度低，关小膨胀阀，减小流量及压力。同样的道理，蒸发温度高，需要加大流量和压力，那毛细管的长度要短，或通径要大；蒸发温度低，需要减小流量及压力，那毛细管的长度要增加，或通径要缩小。否则就不可能与蒸发温度相对应。但用毛细管节流的制冷系统，设计时就把制冷的蒸发温度（或压力）确定好了。将此压力作为毛细管的出口压力，在通径一定的情况下，再以此压力确定毛细管的长度。这是个逻辑性很强，科学伦理要求很高的变化关系。
在设计中，首先确定要求达到的制冷温度，再选定用何种制冷剂，以制冷温度及制冷剂的种类确定蒸发温度，而毛细管选定通径（规格）后，长度就是根据蒸发温度下的相对应的压力确定的。
如使用的制冷剂是R600a，设计所要达到的制冷温度是-18度，蒸发温度始终比当时的制冷温度低5度左右， -18度时的蒸发温度即为-23度左右，对照《R600a的热力性质表》， -23度相对应的表压力是0.036MPa。那么，此表压力0.036MPa就是毛细管的出口压力，并以此压力确定毛细管的长度。假如毛细管的通径（即内径）已经确定，那就只要在毛细管的出口处锁定该压力，以该压力确定其长度就是了。用什么制冷剂，就以什么制冷剂的饱和压力确定毛细管。毛细管真正科学的“压力法”就是这样制定的，也是唯一的压力检测途径。
不论容积大小，不论压缩机的功率多大，因为压缩机的功率是按容积配备的，所以功率与毛细管无直接关系；容积是按市场需求设置的，也与毛细管无直接关联。与毛细管有直接关联的是制冷温度，即制冷的蒸发温度。所以只要制冷的蒸发温度一样，在同一种制冷剂和同一种毛细管的通径下，毛细管的长度就一定是一样的。同品牌的冰箱或冷柜，只要制冷温度一样，不论容积是100L还是300L，其毛细管基本是一样的。如果毛细管是按容积及压缩机的功率确定，那容积和功率是多样的，而毛细管的规格（通径及长度）不可能也那么多种多样，从容积和功率的数据也无法确定毛细管，所以必须理顺它们的相互关系，弄清毛细管真正关系的对象。
毛细管和膨胀阀在节流上都有共同点，不可能一种容积或功率就配置一种膨胀阀和毛细管，都有一个能够满足的范围，也就是说在某种制冷量的范围里都能使用到适应这种范围的膨胀阀或毛细管。毛细管同样也依靠它的进口与出口的压差和过热度来调节节流的压力及流量。如100L和150L这两种容积规格的冰箱或冰柜，虽然在容积上存在50L的差距，压缩机的功率也同样存在差距，假设毛细管的通径及长短都一样，由于压缩机的功率不同，吸气及排气量不同，毛细管前后产生的压力也不同。压缩机的功率小，毛细管前后的压差就小，过热度也小，通过的压力及流速都小，节流量就小；压缩机的功率大，吸排量大，要求的蒸发量大，蒸发器里的压力被压缩机吸取得多，蒸发压力降得快，这就造成毛细管前后的压差大，过热度也大，流速和流量都加大，毛细管的节流随即也加速加大，通过这种前后压差的作用和过热度的改变自行调节节流量，实现和满足了容积和功率与毛细管的节流关系的平衡。
所谓冰箱毛细管的长度范围（如2~2.5m），与相对容积比较，即为容积小的用得长，容积大的适当减短。或者在通径上做文章，如果长度一样，容积小的用通径细，容积大的用通径大。利用这种在长度或通径范围上的变化和前后压差或过热度的差异，达到和实现循环节流的平衡和稳定。
冰箱冰柜的容积繁多，压缩机功率的配置也复杂，但毛细管的变化不大。如同一个厂产的100多升冰柜冰箱与200L左右的冰柜冰箱所用的毛细管长度和通径都差不多，有的几乎一样，即使容积扩大到500多升、乃至700多升都变化不大，无非是容积越大，长度稍微变短或通径稍微加大一点而已，但变化的幅度并不大。这正说明了毛细管与容积和压缩机的功率不存在直接的关系，而与制冷的蒸发温度存在着直接的关系。
本文刊登在《家电维修》杂志2014-2期上

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