由全封闭型压缩机组成的小型空调热泵机组、冰箱制冷系统,如窗式空调器和柜式空调机,广泛的采用毛细管来替代热力膨胀阀,作为制冷剂流量控制元件。
毛细管是一段细的紫铜管,内径一般为0.5~2.5mm,一般设计标注为:内径×外径,适宜于冷凝压力和蒸发压力比较稳定的小型热泵装置。
毛细管工作原理:
制冷剂液体在毛细管中压力,对于一根给定内径和长度的毛细管,制冷剂流动分液体流动和气液两相流动两个区域,制冷剂液体从A点进入毛细管入口,由于液体流动阻力较小,制冷剂压力PA沿着管长呈平缓的线性下降,到B点压力降至PB,液体制冷剂开始蒸发,在AB管段内压力的下降比较缓慢,制冷剂的温度基本保持不变,在BC管段内,由于蒸汽量的增多,制冷剂在管内的流动呈气液两相流动,使阻力变大,压力的下降较快,越到后面,蒸汽含量越多,阻力越来越大,所以截面B以后,压力呈越来越陡的非线性变化,到达出口处C点时,压力降低为Pc,温度为压力Pc对应的饱和温度,C点到D点为制冷剂从毛细管末端进入蒸发器时,其压力、温度仍有一个降落。
毛细管是一种当制冷装置热负荷变化,流道截面不变的节流元件。对外界因素引起的流量变化具有一定的自补偿能力。假若由于热负荷的变化,引起毛细管进出口的压力差变化,当压力差变大时,会引起制冷剂流量变大,但由于制冷剂在毛细管内的流动阻力也同时变大,造成管内闪发气体量增多,从而控制了流量过分变大。反之,当压力差减小时,它就具有控制流量过分减少的能力。这种控制能力就可在环境温度升高,而引起冷凝压力升高,或由于负荷降低,而引起蒸发温度下降的情况,防止制冷剂流量的过分增加;相反,由于冷凝压力下降,或蒸发压力变大时,能防止制冷剂流量过分减少。因此采用毛细管的制冷装置,由于制冷剂流量几乎不随热负荷变化而变化,所以只能用在负荷变化不大的,蒸发温度大致恒定的场合。