毛细管的工作原理、性能与使用注意事项详解

毛细管的工作原理、性能与使用注意事项详解

毛细管是制冷系统中的重要结构部件，对系统的运行效率和稳定性有着重要影响。本文将深入探讨毛细管的工作原理、性能指标以及使用注意事项，帮助读者更好地理解这一关键组件。

一、毛细管的主要指标

小型制冷装置如电冰箱、家用空调中大多用毛细管作为节流装置。因为它结构非常简单，一般是一根内径0.5mm2.0mm紫铜管,其长度一般在0.5m3m。

毛细管主要指标如下：

• 压力差：毛细管两端的内孔阻力降。
• 流量：在一定温度、一定入口压力下单位时间内通过毛细管的气体体积。
• 限位环：为保证毛细管与其他零部件在连接时插入尺寸的准确性，在毛细直管上制成的限位环。

毛细管尺寸标注的是外径和内径，内径小于0.6mm 的毛细管，必须用流量或压力差试验来保证。

二、毛细管工作原理

毛细管作用是：降低液体制冷剂的压力和温度；调节进入蒸发器的制冷剂流量。

制冷剂液体在毛细管中压力、温度变化如下图所示。

对于毛细管，冷媒流动分为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，由于液体的流阻较小，制冷剂压力
，沿着管长呈平缓的线性下降，到B点压力降至
, 液体开始蒸发。

在AB管段压力下降较缓慢，制冷剂温度基本不变，在BC管段，由于蒸汽量的增多，流动呈气液两相流动，使阻力增大，压力下降较快，越往后，蒸汽越多，阻力越大，所以B点后，压力呈越来越陡的非线性变化，到达出口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、温度仍有下降。

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。

假如由于热负荷变化，引起毛细管两端压差变化，当压差增大时，会引起制冷剂流量增大，但由于流阻也同时增大，造成管内闪发气体量增多，从而抑制了流量过分增大。反之，当压力差减小时，它就具有抑制流量过分减少的能力。

这种抑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，或蒸发压力增大时，能防止制冷剂流量过分减少。

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。

三、毛细管的液封

制冷剂应该“从上向下”的方向进入毛细管，也就是说毛细管入口位置要低于干燥过滤器。这样，制冷剂液体开始堆积，由于其重量，毛细管入口形成“液体密封”以避免蒸汽进入。

如果流动方向为“从下向上”，液体只是通过速度到达毛细管，但是他自然的流动方向是向后，这样通过液体变为蒸汽进入毛细管，造成排放压力增加，系统效力降低。

四、毛细管的优势和局限

1、毛细管的优势

1） 紫铜管拉制而成，结构简单，制造方便，价格低廉；
2） 没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏；
3） 具有自补偿的特点，即工质在一定压差下，流经毛细管的流量是稳定的。
4） 压缩机停止运转后，系统内的高压侧压力和低压侧压力可迅速得到平衡，再次启动时，压缩机的电动机启动符合较小，故可不用启动转矩大的电动机，对半封闭和全封闭式压缩机尤为重要，适于热泵采用开停调节制热量和控制制热温度。

2、毛细管的局限性

1） 当机组中工质的充注量较多时，需在蒸发器和压缩机之间设置气液分离器，以防工质液体进入压缩机气缸，避免出现液击。
2） 毛细管的调节能力较弱，当热泵的实际工况点偏离设计点时，则热泵效率就降低。另外，采用毛细管作节流部件时，要求工质充注量要准确。
3） 当工质中有脏物或蒸发温度低于0℃而系统中有水时，毛细管的狭窄部位容易冰堵。

五、毛细管使用注意事项

1） 毛细管内径小、管子长，容易堵塞，要求系统内清洁无杂物，在毛细管进口处安装细目干燥过滤器。
2） 毛细管不能随意更改或调换，制冷装置内充注的制冷剂量要严格控制在规定数量内，否则会严重影响系统的正常工作。
3） 在制冷装置中，细长的毛细管一般盘成螺旋状，卷曲直径要均匀，以防折损。为了避免毛细管喷流噪声，可在毛细管外面用异丁橡胶包扎，起到隔声、减震作用。