Рассчет каппилярки

Капиллярные трубки

Капиллярные трубки — это
простейшие регуляторы потока хладагента, используемые в холодильных системах.
Однако их применяют только в охлаждаемых шкафах, имеющих встроенный
компрессорно-конденсаторный агрегат. Их нельзя применять в многотемпературных
или многошкафных системах. Капиллярная трубка имеет небольшой диаметр и
предназначена для подачи хладагента в испаритель. Капиллярная трубка не
является вентилем, так как она не может быть отрегулирована. Ее используют
только в затопленных системах. Жидкий хладагент поступает через капиллярную
трубку в испаритель с заданной интенсивностью, которая определяется
производительностью холодильной машины и ее нагрузкой. При малой
интенсивности потока капиллярная трубка функционирует так же, как и водяная
трубка малого сечения. Она сдерживает поток воды, в результате чего перед
трубкой создается высокое давление.
В связи с тем что трубка имеет фиксированный внутренний
диаметр, интенсивность подачи хладагента относительно постоянна. Необходимо,
однако, предотвратить закупоривание трубки, так как иначе холодильная система
не будет функционировать

В связи с тем что капиллярная чщЦка имеет малое
сечение, очень важно, чтобы система была защищена от грязи и посторонних
веществ. Обычно для этой цели перед капиллярной трубкой устанавливают фильтр
( 133)

Если капиллярная трубка закупорится, то конденсатор переполняется
жидким хладагентом и давление нагнетания становится чрезмерно ^высоким.
Испаритель начинает оттаивать, и агрегат будет работать непрерывно или может
отключиться прибором защиты от тепловой перегрузки.
Когда компрессорно-конденсаторный агрегат останавливается,
давления в конденсаторе и испарителе уравниваются, так как жидкий хладагент
продолжает- течь через капиллярную трубку.
В системах с капиллярной трубкой зарядка хладагента является
дозированной, так как обычно нет ресивера для избыточного количества
хладагента. Слишком большое количество хладагента создает высокое давление
нагнетания и перегрузку электродвигателя компрессора. При этом возможно
поступление жидкости в компрессор во время нерабочей части цикла. Если
количество хладагента небольшое, то пар поступает в капиллярную трубку, в
результате чего понижается производительность установки.
В связи с конструктивной простотой, отсутствием ресивера и
возможностью применения электродвигателя с низким пусковым моментом система с
капиллярной трубкой является самой  дешевой системой регулирования потока
хладагента.
Трудно рассчитать точно необходимые размеры капиллярной
трубки, лучше всего их определить при испытании в системе. Когда размеры
трубки определены, ее можно использовать в идентичных системах. В связи с
этим капиллярные трубки нашли широкое применение в агрегатах серийного
производства. На  134, 135, 136, 137 и 138 приведены диаграммы выбора
капиллярной трубки.

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ: Холодильная
техника и кондиционирование воздуха

Конец всасывающей трубки приваривают в торце
выходного канала испарителя, а капиллярная трубка проходит через
выходной канал во входной, где ее обжимают…

Анализ практики конструирования тепловых труб.
Фитиль или капиллярная структура. Выбор фитиля для тепловой трубы
определяется многими факторами…

Чем тоньше капилляр, по сравнению с резервуаром,
тем чувствительнее термометр.
Палочный термометр представляет собой толстостенную капиллярную трубку
из…

Если корпус или капиллярная трубка в
непосредственной близости от корпуса более холодные, чем трубка
конденсатора в указанном месте, то это значит…

Термограф… Резервуар со ртутью у палочных термометров
имеет наружный диаметр, одинаковый с наружным диаметром капиллярной трубки.

Повреждена капиллярная трубка (утечка
хладона); отсутствует цепь; терморегулятор не переключает.

Жидкий хладон поступает через осушитель по капиллярной
трубке в испаритель, где он переходит в газообразное состояние (за счет
перепада давления)…

Режим оттаивания включается при температуре конца капиллярной
трубки термочувствительного элемента не выше минус 3°С.

Очищенный хладагент протекает через «капиллярную
трубку», т. е. границу, разделяющую нагнетание, где давление высокое, и
всасывание, где оно низкое.

Диаметр — капиллярная трубка

Манометр для измерения высокого вакуума.

Диаметр капиллярных трубок зависит от величины измеряемого давления, но в основном используют трубки диаметром 0 2 — 0 3 мм. К емкости и в верхней части припаивают капилляр д обязательно такого же диаметра, как и капилляр в; в нижней части — трубку л диаметром — 10 мм. Манометр помещают в муфельную печь для отжига.

Манометр для измерения высокого вакуума.

Диаметр капиллярных трубок зависит от величины измеряемого давления, но в основном используют трубки диаметром 0 2 — 0 3 мм. К емкости и в верхней части припаивают капилляр д обязательно такого же диаметра, как и капилляр в; в нижней части — трубку л диаметром — 10 мм. Манометр помещают в муфельную печь для отжига.

Для сравнения полезно измерить диаметр капиллярных трубок непосредственно, рассматривая, например, их торец с помощью измерительного микроскопа.

В соответствии с этим при уменьшении диаметра капиллярной трубки высота / 1К п на рис. 1 — 5 должна увеличиваться.

Величина потерь производительности холодильной машины зависит также от диаметра капиллярной трубки. Величину диаметра можно определить из материального баланса поплавка, если принять, что давление в камере поплавка рар должно поддерживаться на 0 1 МПа ниже, чем в конденсаторе.

Дано: d 2 0 — 10 — 4 м — диаметр капиллярной трубки, 0 в 30 — краевой угол сред вода — стекло — воздух, о 0 072 н / м — коэффициент поверхностного натяжения воды, g 9 8 м / сек2 — ускорение свободного падения.

Дано: d 2 0 — 10 — 4 м — диаметр капиллярной трубки, 0 30 — краевой угол сред вода — стекло — воздух, а 0 072 н / м — коэффициент поверхностного натяжения воды, g 9 8 м / сек2 — ускорение свободного падения.

По этой же методике были обработаны данные экспериментов М. К. Багирова ( АзНИИ ДН), проведенные на специальной установке с диаметром капиллярной трубки 4 мм.

Общеизвестно ее применение для заполнения термометров, вакуумметров, затворов, реле, электрических прерывателей; для получения высокого вакуума в ртутных диффузионных насосах, при электрохимических исследованиях, в полярографическом методе анализа с применением ртутного капельного электрода; для точной калибровки мерной посуды, для определения пористости адсорбентов и диаметра капиллярных трубок. Широко используется способность ртути образовывать амальгамы с большинством металлов, а также ее каталитические свойства в различных химических реакциях.

Очень часто бывает нужно знать объем изделия. Диаметр капиллярных трубок может быть с большой степенью точности определен следующим приемом.

Очень часто бывает нужно знать объем изделия. Диаметр капиллярных трубок может быть с большой степенью точности определен следующим приемом.

Поэтому диаметр капиллярной трубки больше, чем у диафрагмы, рассчитанной на такую же производительность, и она меньше засоряется. Кроме того, обеспечив тепловой контакт капиллярной трубки со всасывающим трубопроводом, можно достичь переохлаждения в ней жидкости, как в теплообменнике.

Капиллярные преобразователи, основы работы которых также рассмотрены далее ( см. гл. Но делать диаметр капиллярной трубки менее 0 25 мм не следует из-за опасности засорения. Поэтому для получения достаточного перепада давления при малом значении расхода применяют различные способы.

Стеклянная капиллярная трубка

Прибор состоит из двух стеклянных капиллярных трубок: L — и Z-образной.

Погрузим в воду часть стеклянной капиллярной трубки. В результате смачивания образуется искривленная поверхность ( мениск); давление под этой поверхностью Р понижено по сравнению с давлением Р у шюской поверхности. В результате возникает выталкивающая сила, поднимающая жидкость в капилляре до тех пор, пока вес столба не уравновесит действующую силу. Поскольку подъем жидкости обусловлен кривизной, можно предположить, что высота подъема тем больше, чем больше кривизна мениска, возрастающая по мере утончения просвета трубки.

Ртутный термометр состоит из стеклянной капиллярной трубки; верхний конец ее запаян, а в нижнем находится небольшой резервуар с ртутью.

Жидкостные стеклянные термометры представляют собой стеклянную капиллярную трубку с резервуаром внизу. Трубка помещена в стеклянную оболочку. Шкала ( в С) может быть нанесена на капиллярную трубку или на установленную позади нее пластинку. При измерении температуры жидкость, заполняющая резервуар, расширяется и поднимается вверх по капилляру. По шкале отсчитывают измеряемую температуру.

Течь в виде отверстия на конце конусного ка-гилляра.| Зависимость пропускной способности натекателя от диаметра отверстия ( для натекателя, показанного на 6 — Ш а.

Можно изготовлять натекатели на основе стеклянных капиллярных трубок, обладающих небольшой конусностью, как это показано на рис. 6 — 111 я. Исходной заготовкой служит капиллярная трубка с внутренним диаметром 1 2 мм.

Две платиновые проволочки впаиваются в стеклянную капиллярную трубку на фиксированном расстоянии от сосуда, в котором происходит смешивание. Реагенты пропускаются до тех пор, пока не достигается воспроизводимое значение проводимости.

К резервуару на шлифе присоединяют стеклянную капиллярную трубку длиной 700 мм. Средние диаметры капилляров определяют расчетным путем. В зависимости от температуры испытания дилатометры заполняют под вакуумом ртутью или подкрашенным этиловым спиртом. Для удержания капиллярных трубок служит эбонитовый диск 4 с резиновыми пробками 5, укрепленный на подвижной втулке 3 штатива. В расширенную часть дилатометров помещает взвешенные образцы полимера и выдерживают в течение 30 мин при температуре, превышающей температуру плавления исследуемого вещества, с целью полного разрушения кристаллической структуры.

Капиллярное действие. кривизна поверхности в случае а приводит if появлению разности давлений, которая сбалансирована в случае б подъемо жидкости в трубке.

Рассмотрим, что происходит, когда стеклянная капиллярная трубка вначале опущена в воду или любую другую жидкость, которая имеет тенденцию липнуть к ее стенкам.

Для получения удобного в работе капилляра стеклянную капиллярную трубку оттягивают на газовой горелке на конус и отрезают часть длиной 20 — 30 мм. Торцы капилляра шлифуют, а на неработающий конец ( широкий) надевают тефлоно-вую трубочку.

Нами разработан также метод капиллярной осадочной хроматографии в стеклянных капиллярных трубках в отсутствие геля и вообще в отсутствие всякого носителя непосредственно в жидкой среде. Всю систему помещают во влажную камеру. Через несколько часов происходит полное количественное разделение железа и меди в виде фосфатов, образующих пробки осадка, разделенные большим промежутком, лишенным осадка.

Прибор для дозировки газообразного реагента и ввода его в калориметр. / — резервуар известного объема для помещения газа. 2 — риски, ограничивающие его объем. 3 — термометр. 4 — стеклянная груша с ртутью. 5 — трубка, соединяющаяся с атмосферой через кран. б-манометр для грубого контроля давления газа в системе. 7 — шлиф. 8 — капилляр, погруженный в калориметрическую жидкость.

Впуск газа из резервуара / в калориметр производится через стеклянную капиллярную трубку, оканчивающуюся платиновым капилляром, который опущен в калориметрическую жидкость.

Сосуд для определения плотности ( миниатюрная мерная колбочка.

6.1. Капиллярная трубка

Капиллярная трубка является самым простым расширительным устройством.

Эго длинная трубка постоянного внутреннего диаметра, которая устанавливается между конденсатором и испарителем. Следует заметить, что термин «капиллярная» — некорректный, так как капиллярный эффект не имеет значения при применении капиллярной трубки в холодильной технике.

Как работает капиллярная трубка

Маленький диаметр (обычно от 0,5 до 1,5 мм) создает высокое сопротивление потоку жидкости, что приводит к большим потерям давления по длине трубки.

Уменьшение давления в капиллярной трубке происходит благодаря следующим двум факторам :

  • 1. Жидкий хладагент преодолевает сопротивление трения стенок трубки, что приводит к некоторым потерям давления.
  • 2. Хладагент закипает при уменьшении давления ниже давления насыщения, соответствующего данной температуре. Так как плотность пара меньше, чем жидкости, средняя плотность хладагента уменьшается по мере его течения по трубке, а скорость течения соответственно возрастает, что приводит к повышенным потерям давления.

Процесс дросселирования хладагента при протекании по капиллярной трубке можно представить следующим образом (рис. 2.12) .

Рис. 2.12. Процесс дросселирования в капиллярной трубке

На входе в капиллярную трубку (точка 0) хладагент находится в жидком состоянии и имеет переохлаждение 5С относительно температуры насыщения * (5С = / — /ь), соответствующей давлению конденсации Р .

На участке 0-1 трубки жидкий хладагент ведет себя как обычная жидкость, текущая по трубопроводу с постоянной скоростью, потери давления полностью определяются потерями на трение и носят линейный характер.

Температура жидкого хладагента / остается на этом участке постоянной.

В точке 1 давление хладагента падает до давления насыщения, соответствующего температуре , и здесь начинают образовываться первые пузырьки пара (хладагент начинает кипеть). При кипении хладагента выделяется большое количество пара и снижается температура остальной части жидкости, так как процесс кипения осуществляется только за счет снижения давления, а не подвода тепла извне.

После точки 1 хладагент находится в двухфазном состоянии (жидкость + пар).

Падение давления уже не носит линейный характер и увеличивается по мере приближения к концу трубки, так как возрастает количество образующегося пара и соответственно снижается плотность парожидкостной смеси, что приводит к возрастанию скорости движения парожидкостной смеси и соответствующему увеличению потерь давления.

Так как хладагент находится в двухфазном состоянии, уменьшение давления сопровождается уменьшением температуры в соответствии с кривой насыщения (температура равна температуре насыщения при данном давлении). Поэтому после точки 1 давление и температура хладагента уменьшаются в соответствии с кривой насыщения (линия 1-2).

Скорость жидкости в трубе постоянного диаметра не может превзойти скорость звука. Если скорость звука достигается на конце капиллярной трубки, то соответствующее давление называется критическим. Такие условия течения обеспечивают то минимальное давление кипения, которое может быть достигнуто при применении данной капиллярной трубки.

При этом расход хладагента достигает своего максимального значения для данного диаметра трубки.

Если давление в испарителе ниже критического давления, то на выходе из трубки будет иметь место резкое падение давления (линия 2-3).

Уменьшение давления в испарителе ниже критического давления никак не отразится на величине расхода. Только при давлении в испарителе, большем критического давления, можно уменьшить расход хладагента.

Для одних и тех же массового расхода и потерь давления возможны несколько комбинаций длины и диаметра отверстия капиллярной трубки. Однако, как только капиллярная трубка установлена в холодильной системе, массовый расход через нее будет изменяться таким образом, что общие потери давления в ней соответствуют разнице давлений в конденсаторе и испарителе. То есть капиллярная трубка работает как регулятор расхода и поддерживает за счет изменения расхода рабочую разность давлений конденсации и кипения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector