Капілярна трубка в кондиціонері
Капілярна трубка в кондиціонері
Капілярні трубки відносяться до розширювальним пристроїв і являють собою дросель постійного перетину (регулюючий кран), де різниця тисків конденсації (Рк) і кипіння (Р0) холодоагенту забезпечується за рахунок гідравлічного опору по всій довжині. Конструктивно прилад являє собою мідний або латунний трубопровід. Дане розширювальне пристрій не містить механічних рухомих вузлів і деталей і не вимагає ніяких коштів peгулірованія і налаштування на відміну від терморегулювальних вентилів (ТРВ), що забезпечує високу надійність і тривалість роботи протягом досить тривалого часу, а також низьку вартість капілярної трубки.
Ці переваги пояснюють широке застосування пристрою в холодильних системах малої потужності: кондиціонерах, побутових холодильниках і морозильниках, а також холодильних шафах і прилавках.
Вимоги до капілярних трубках
Кращими вважаються трубки з каліброваним каналом. Їх пропускна Cпособность становить 3,5 - 8,5 л / хв (див. Таблицю), яка перевіряється ротаметром або іншим витратоміром, або за стандартами, за угодою між споживачем і заводом-виготовлювачем.
За кордоном до капілярних трубках пред'являють жорсткі вимоги щодо їх розмірів, матеріалу і якості виготовлення. Зовнішній діаметр має допуск d Н ± 0,051 мм, внутрішній d BH ± 0,025 мм. У розрахунковому режимі вони повинні забезпечувати пропускну здатність протікання холодоагенту в кількості, точно дорівнює масової продуктивності компресора.
Зовнішня і внутрішня поверхні трубок повинні бути чистими, канал не забруднене пилом, маслом або окалиною. Перевірка на герметичність проводиться під водою при тиску 4-5 МПа, а на вимогу споживача - 7-8 МПа.
Капілярна трубка, що з'єднує лінії нагнітання і всмоктування, зрівнює тиск в холодильній системі при зупинці компресора (рис. 1).
Рис.1 Криві зміни тиску в холодильному агрегаті за цикл роботи: 1 - тиск в нагнетательной трубці (РК); 2 - тиск в відсмоктує трубці (РO)
Принцип дії
При зупинці конденсатор звільняється від холодоагенту, а прилад охолодження заповнюється ним. Тому при наявності капілярної трубки в холодильному контурі, відпадає необхідність застосування ресивера, оскільки в іншому випадку можливий гідравлічний удар в компресорі через переповнення приладу охолодження рідким фреоном.
При пуску компресора тиск нагнітання підвищується до номінального значення тиску конденсації поступово. Це означає, що струм, споживаний електродвигуном, зростає одночасно зі зростанням тиску нагнітання. Таким чином, запуск компресора здійснюється в полегшених умовах, без особливих зусиль, при малих значеннях пускового струму, що дозволяє використовувати електродвигуни невеликої потужності з малим пусковим моментом.
До холодильного агрегату ставляться такі вимоги:
- місткість конденсатора повинна бути менше місткості приладу охолодження, інакше можливе його переповнення після зупинки компресора;
- на випадок замерзання або засмічення капілярної трубки в конденсаторі повинен перебувати весь фреон, що міститься в системі;
- обов'язковим є застосування надійних фільтрів-осушувачів, що розміщуються між конденсатором і капілярної трубкою;
- для розвантаження компресора необхідна достатня тривалість неробочої частини циклу.
Як недоліки тут можна назвати:
- зниження ефективності роботи при зміні температури навколишнього середовища і теплових навантажень;
- підвищену чутливість до вологи, забруднень і витоку холодоагенту;
- зниження холодопродуктивності при мінімальних втрат холодоагенту або засміченні капілярної трубки.
Заправка систем кондиціонування
Якщо температуру повітря на вході в повітроохолоджувач знизити до t B1 = 20 ° C, то це призведе до зменшення інтенсивності кипіння рідкого холодоагенту. При цьому, капілярна трубка буде подавати в прилад охолодження колишню кількість холодоагенту, температура кипіння якого зсувається до його виходу з апарату. В результаті величина перегріву парів холодоагенту до кінця циклу теплообміну в приладі охолодження досягне значення. t пер = + 7 ° С.
У разі дозаправки кондиціонера при температурі повітря, що поступає t B1 = + 25 ° С, холодоагент потрібно додавати в парову фазу до тих пір, поки величина перегріву не досягне нормального значення. t пер = + 7 ° C. що забезпечить ефективну роботу повітроохолоджувача. Температура повітря на вході в повітроохолоджувач (t B1) і перегрів пари холодоагенту (. T пер) теж будуть знижуватися.
Якщо відключення компресора здійснювати термостатом, налаштованим на + 20 ° С, то в компресор може потрапити рідкий холодоагент і викликати гідравлічний удар. Тобто, перегрів залежить від температури повітря, що надходить в повітроохолоджувач, що необхідно враховувати при заправці холодильної установки.
Витрата рідкого холодоагенту G kt через капілярну трубку залежить від перепаду тиску конденсації (Рк) і тиску кипіння (РO): Gkt = f (. Р). Р = Р К Р О.
Для кожного холодоагенту, заправленого в холодильну систему, існують залежності, що дозволяють визначати падіння тиску. Чим вище тиск конденсації Рк, тим більше витрата хладагента, що проходить через капілярне пристрій в повітроохолоджувач.
Розглянемо це на прикладі. При температурі t B1 = 20 ° С в охолоджуваному приміщенні тиск конденсації для R22 становить Р к = 14,3 × 10 5 Па, а температура конденсації t K = + 40 ° С, при цьому Р 0 = 4,1 × 10 5 Па , at 0 = + 1 ° C. Це означає, що при даному перепаді тисків температура перегрітої пари на вході в компресор становить t B1 = 8 ° С, тобто величина перегріву дорівнює. t пер = t BН -t 0 = 7 ° С. Якщо температура повітря t B1 на вході в конденсатор дорівнює 26 0 С, то тиск конденсації підвищується до значення P k = 18,5 × 10 5 Па, а отже, підвищується і тиск кипіння Р0 = 4,6 × 10 5 Па. Збільшується також перепад тиску на капілярної трубці з 10,2 х 10 5 Па до 13,9 х 10 5 Па, що може привести до збільшення витрати рідкого холодоагенту через неї: в повітроохолоджувач буде надходити значно більша його кількість і рідина не встигне повністю перейти в пар до компресора. При цьому, перегрів знижується, а ймовірність виникнення гідравлічного удару зростає. Отже, при заправці слід враховувати значення тиску конденсації Р до холодоагенту.
Робота з вентиляторами
У системах кондиціонування використовуються багатошвидкісні вентилятори, які суттєво впливають на нормальну роботу цих пристроїв. Тому необхідно завжди пам'ятати і про швидкість руху потоку повітря, що проходить через повітроохолоджувач. Якщо вентилятор перевести на знижену швидкість обертання, то витрата повітря через повітроохолоджувач знижується, процес кипіння протікає менш інтенсивно і просувається до лінії всмоктування в компресор. Перегрів пари холодоагенту зменшується, а небезпека появи гідравлічного удару зростає.
Таким чином, ймовірність виникнення гідравлічного удару в системах кондиціонування з капілярними трубками визначається значеннями наступних параметрів:
- температурою повітря, що поступає t BI;
- тиском конденсації Рк;
- величиною швидкості обертання вентилятора V.
- злити весь холодоагент в мірний циліндр;
- провести вакуумування установки;
- залити за допомогою мірного заправного циліндра або точних ваг таку кількість холодоагенту, яке зазначено в інструкції по експлуатації даного типу установки.
Якщо ж інструкція відсутня і кількість вміщається холодоагенту в систему невідомо, то необхідно, в першу чергу, переконатися у відсутності витоків холодоагенту, а при наявності усунути їх. Потім обережно почати подавати холодоагент в установку, постійно вимірюючи величину перегріву. t пер на всмоктуючої магістралі компресора. Слід пам'ятати, що зниження величини перегріву і надлишок холодоагенту в контурі можуть стати причинами появи гідравлічного удару. У той же час, недолік холодоагенту призводить до роботи установки з високим перегрівом у всмоктувальній лінії. В результаті - неефективне охолодження електродвигуна і компресора, його перегрів і вихід з ладу.
закупорка приладу
Основна несправність капілярних трубок - це повне або часткове їх закупорювання (засмічення). Зазвичай це виникає після перегорання обмоток електродвигуна, засмічення домішками, які надходять через фільтр-осушувач, або через помилки, допущені в ході ремонту холодильного контуру.
Якщо капіляр закупорений, то в прилад охолодження надходить недостатня кількість холодоагенту, холодопродуктивність знижується, перегрів зростає, корпус компресора сильно гріється. Ці ж ознаки з'являються і при недостатній кількості холодоагенту в контурі.
При нестачі хладагента в конденсаторі, переохолодження його незначне, а при закупореній капілярі нормальне, оскільки в конденсаторі холодоагент міститься в надлишку.
Таблиця. Пропускна здатність капілярних трубок
Існує і інша ознака встановлення закупорювання капілярної трубки, заснований на вирівнюванні тиску в контурі Р К. Р О при зупинці компресора: процес самовирівнювання протікає тим повільніше, чим сильніше закупорений (засмічений) капіляр. Тому не можна змішувати закупорювання капілярної трубки з недостатністю кількості холодоагенту в холодильному контурі. Засмічений капіляр можна прочистити, наприклад, продувкою стисненим азотом високого тиску в напрямку, протилежному потоку рідкого холодоагенту. Можна також вкоротити його на кілька сантиметрів з боку входу в нього холодоагенту. Якщо це не дає ніяких результатів, то капілярний пристрій замінюють разом з фільтром-осушувачем (якби він був справний, то засмічення капіляра б не сталося).
заміна трубки
При заміні капілярної трубки необхідно використовувати капіляр, який передбачений заводом-виготовлювачем для даного типу холодильного агрегату. У разі невідповідності капіляра заданому витрата рідини через прилад охолодження зменшується (коли встановлена занадто довга капілярна трубка або трубка заданої довжини, але з меншим внутрішнім діаметром). При цьому перегрів на всмоктуванні в компресор підвищується, корпус сильно перегрівається. І навпаки, якщо встановити занадто короткий капіляр (або тієї ж довжини, але з великим діаметром), то в повітроохолоджувач буде надходити більше рідкого холодоагенту, ніж при його нормальній роботі. В результаті перегрів на лінії всмоктування може знизитися до значення, при якому можливі гідравлічні удари в компресорі (тиск кипіння підвищується, а температура корпусу стає нижче норми).
Для підбору капілярних трубок експрес-методом існують залежності їх пропускної спроможності (л / хв) від споживаної потужності компресора в системах кондиціонування, що працюють на різних хладагентах.