毛細管一般指內(nèi)徑為0.4~2.0mm的細長銅管。作為制冷系統(tǒng)的節(jié)流機構,毛細管是最簡單的一種,因其價廉、選用靈活,故廣泛用于小型制冷裝置中。本文,我們一起來探討了解下毛細管的節(jié)流特性,以及其工作過程。
一、毛細管的節(jié)流特性
制冷劑在毛細管中的流動狀態(tài),沿管長方向的壓力和溫度變化。
從冷凝器流出的液體制冷劑以過冷狀態(tài)1點進入毛細管內(nèi)流動,并隨著壓力的降低液體過冷度不斷減小,直至變?yōu)轱柡鸵后w,即理論閃點2點,此段制冷劑狀態(tài)為單相液體。在這一段中制冷劑在管內(nèi)為絕熱流動,同時因流速不變,其管內(nèi)液體部分的壓力降是一條直線。
即從毛細管內(nèi)流動的制冷劑的理論閃點2點到達到飽和濕蒸汽點3點。通過對毛細管的機理研究,由于毛細管直徑很小,制冷劑的流速較大,通常情況下,會出現(xiàn)亞穩(wěn)定狀態(tài)的液體——過熱液體的存在,使得閃點的溫度和壓力并不對應,一般閃點延遲3C左右。
從3點開始制冷劑為汽液兩相流動,隨著壓力的降低,溫度也降低,壓力和溫度曲線重合。毛細管內(nèi)汽液兩相混合物也是一種可壓縮流體,當毛細管的進口壓力保持不變,制冷劑的質(zhì)量流量將不會隨出口壓力減小而無限增大,而是達到某一值后,就不受出口壓力的影響而保持不變,也會出現(xiàn)臨界流現(xiàn)象,也就是說,通過毛細管的流量,是隨毛細管進口壓力的增加而增加,而毛細管出口壓力降低時流量也會增加,但出口壓力降低到臨界壓力以下,流量就不再增加,即出現(xiàn)臨界流現(xiàn)象,這也是用毛細管來控制流量的重要待征。
一、毛細管的節(jié)流特性
下圖是常用的描述制冷劑在毛細管中沿長度方向流動狀態(tài)的曲線圖:
這一段因為制冷劑還完全是過冷液體,流速變化不大,所以制冷劑在毛細管內(nèi)的壓降恒定,呈線性變化,制冷劑壓力不斷下降而接近飽和壓力,而因為是絕熱過程,因此溫度不變;