毛细管在除湿机和恒温恒湿机中应用与设计

毛细管一般是指内经为0. 4—2. 0 mm.的细长铜管,是最简单的上种节流机构,毛细管因其价廉、可靠、选用灵活等优点,在不需要精确调节流量的小型制冷装置中广泛应用。在电冰箱、冷柜、空调器、除湿机和恒温恒湿机等制冷装置中,毛细管被直接焊在冷凝器和蒸发器之间密封可靠.制造成本低。

毛细管的节流特性

毛细管通过制冷剂在细长管内流动的阻力实现节流?由于制冷剂在毛细管中流速高、时间短,通常忽略其与外界的热交换;但在冰箱冷柜等蒸发温度较低的制冷装置中,常简易地将毛细管缠绕在回气管外,形成有换热的回热器结构。 鉴于绝热和有热交换两种模型,制冷剂在毛细管中的节流过程特性可以典型化为绝热膨胀过程和有热交换的膨胀过程。

现以绝热膨胀过程为例予以说明(见图中的实线)。设毛细管人口处制冷剂液体为过冷态,则管内流态呈现纯液相流动和气液两相流动两个阶段。过冷液以状态A( 压力PA ,温度CA)进人毛细管,因存在液态流动阻力,制冷剂压力逐渐降低,而温度不变。流动中液体过冷度逐渐减小,直到压力降到与tB 对应的饱和压力值(图中B 点) 。这个阶段为纯液体流动。以后压力继续下降,液体中出现闪蒸气体,转变成气液两相流动。由于气液混合物比容增大,流速即增大,致使流动阻力明显提高,沿流动方向压力降低得越来越快,温度则随着压力按饱和对应关系变化,直到毛细管出口 C。制冷剂在毛细管出口处状态与背压( 即蒸发器压力)有关。一定尺寸的毛细管,在人口制冷剂状态一定的条件下,存在一个对应的临界出口状态,(压力为p温度为t.) 当背压高于临界压力时,制冷剂在毛细管出口处的压力等于蒸发压力,并随着蒸发压力的下降而降低,直至达到临界状态。这时,流量达到最大;出口流速为声速。背压继续下降,低于临界压力时,毛细管出口处制冷剂将仍然维持临界状态’;不随蒸发压力的变化而改变,即出口压力等于临界压力,然后在蒸发器中自由膨胀到蒸发压力PO ,如图中CD 段所示。在制冷装置设计中,通常毛细管的背压都低于临界压力。所以,尺寸一定的毛细管,其流量取决于人口条件,而与蒸发压力的变化几乎无关。

毛细管对于工况变化引起的流量变化具有较弱的自补偿能力。当毛细管前后压力差增大时,流量有增大趋势,但管内流速提高,阻力增加的因素又将抑制流量的增加;反之,压力差减小时,毛细管流量有减小趋势,但由于管内流速降低,阻力减小,又具有抑制流量下降的补偿作用。

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