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.
Химический состав нержавеющей стали 304/304L
Химический состав змеевика из нержавеющей стали 304
Змеевик из нержавеющей стали 304 представляет собой разновидность аустенитного хромоникелевого сплава.По данным производителя змеевиков из нержавеющей стали 304, основными компонентами в ней являются Cr (17–19%) и Ni (8–10,5%).Для повышения устойчивости к коррозии в небольшое количество добавляют Mn (2%) и Si (0,75%).
Оценка | Хром | Никель | Углерод | Магний | Молибден | Кремний | Фосфор | сера |
304 | 18 – 20 | 8 – 11 | 0,08 | 2 | - | 1 | 0,045 | 0,030 |
Механические свойства змеевика из нержавеющей стали 304
Механические свойства змеевиков из нержавеющей стали 304 следующие:
- Предел прочности: ≥515 МПа
- Предел текучести: ≥205 МПа
- Удлинение: ≥30%
Материал | Температура | Предел прочности | Предел текучести | Удлинение |
304 | 1900 г. | 75 | 30 | 35 |
Применение и использование змеевиков из нержавеющей стали 304
- Змеевиковая труба из нержавеющей стали 304, используемая на сахарных заводах.
- Змеевиковая трубка из нержавеющей стали 304, используемая в удобрениях.
- Змеевиковая трубка из нержавеющей стали 304, используемая в промышленности.
- Змеевиковая труба из нержавеющей стали 304 используется на электростанциях.
- Производитель змеевиковых трубок из нержавеющей стали 304, используемых в пищевой и молочной промышленности
- Змеевиковая труба из нержавеющей стали 304 используется на нефтегазовых заводах.
- Змеевиковая труба из нержавеющей стали 304 используется в судостроительной промышленности.
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, когда переохлажденная жидкость течет снизу конденсатора по капиллярам, 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 работу системы.Чем холоднее жидкость со дна конденсатора, тем меньше жидкости просачивается через капилляр.Капилляр обычно скручен, пропущен через всасывающую линию или приварен 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 термостатическим расширительным клапаном (ТРВ) 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 хладагент заполняет компрессор, и компрессор не справляется.
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.Паспортная табличка или паспортная табличка системы точно сообщат вам, сколько хладагента необходимо 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 испытывает низкую тепловую нагрузку, 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 в системе 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 и 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.
На этом вебинаре спикеры Дана Фишер и Дастин Кетчем обсуждают, как подрядчики по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха могут вести новый и повторный бизнес, помогая клиентам воспользоваться налоговыми льготами IRA и другими стимулами для установки тепловых насосов во всех климатических условиях.
Время публикации: 26 февраля 2023 г.