Графический способ определения предварительной длины капиллярной трубки.

Климат контроль
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ в бытовых кондиционерах в качестве регулировочного устройства капиллярной трубки влечет за собой определенные трудности, как правило, связанные с подбором ее геометрических параметров для конкретной модели кондиционера. Приводимые в различной литературе способы расчета капиллярных трубок требуют определенных затрат времени либо подразумевают проведение ряда дополнительных экспериментов, связанных с уточнением расчетных данных. Но для проектировщика желательно иметь какой-либо метод, или формулу, или номограмму и т.п., позволяющие быстро и с достаточной точностью определить геометрические параметры трубки для конкретного цикла. Этот вопрос и рассматривается в данной статье.



Прежде всего, хотелось бы напомнить ряд известных положений, связанных с работой капиллярной трубки. Процесс дросселирования хладагента при протекании по трубке можно представить следующим образом (см. рисунок).

Вход в капиллярную трубку, отрезок 0-1, является областью незначительного падения давления. На отрезке 0-1-2 трубки хладагент полностью находится в жидком состоянии. От точки 1 до точки 2 падение давления носит линейный характер, и на этом участке температура хладагента остается постоянной. В точке 2 давление хладагента падает до давления насыщения, соответствующего данной температуре, и здесь уже начинают образовываться первые пузырьки пара. Начиная от точки 2, и до конца трубки падение давления уже не носит линейный характер и дальнейшее падение давления сопровождается падением температуры до значения, соответствующего температуре насыщения при данном давлении.

Поэтому от точки 2 и до конца трубки линии температуры и давления совпадают. Падение же давления на единицу длины увеличивается по мере приближения к концу трубки. После точки 2 хладагент находится как в жидкой, так и в газовой фазе, по ходу потока паросодер-жание и удельный объем пара увеличиваются.



Однако для данной величины расхода хладагента и начальных условий, давление непосредственно перед выходом из трубки не может опуститься ниже какого-то конкретного значения, называемого критическим. Реально это будет означать, что если давление в испарителе ниже данного критического давления, то на выходе из трубки будет иметь место резкое падение давления 3-4. Изменения давления в испарителе ниже данного критического давления никак не отразятся на величине расхода. Только при давлении в испарителе, большем данного критического давления, можно уменьшить расход хладагента.



Почему же так важно учитывать возможность достижения критического давления в трубке? Потому, что в расчетах можно достичь любого значения при дросселировании, но в реальной холодильной машине это приведет к тому, что у капиллярной трубки будет повышенное сопротивление, что негативно отразится на работе всей машины в целом. Поэтому в ходе расчетов необходимо ориентироваться на критическое давление, а не на давление кипения.

В помощь проектировщику ниже приводятся диаграммы, позволяющие определить требуемую длину капиллярной трубки при заданном диаметре, в зависимости от величины давления, которое необходимо обеспечить в ходе дросселирования. Эти диаграммы составлены для ряда значений внутреннего диаметра.



Теперь, выбирая внутренний диаметр капиллярной трубки и зная величину давления, можно быстро определить требуемую для этого длину капиллярной трубки для конкретного холодильного цикла с заданной холодо-производительностью (соответствующая кривая на диаграмме).

Литература:

1. Доссат Р. Д. Основы холодильной техники / Под ред. Л. Г. Каплана, пер. с англ. М. Б. Розенберг. - М Легкая и пищевая промышленность, 1984 - 520 с.

2. Bolstand M.M. and R.C Jordan: Theory and use of Cappilary Tube Expansion Device, Refrig. Eng., Vol 56, no. 6, p. 519, December, 1948.


О.П. ИВАНОВ, д.т.н., проф. (СП6ГУНПТ),

А.Б. ЯНЫШЕВ, 0-40 "Машиностроительный завод", г. Электросталь

Статья опубликована в журнале "Инженерные системы" ?1, 2002


Вернуться в каталог статей
TRINET. Интернет решения. Арт-дизайн. Разрботка ПО