毛細管的作用是在製冷係統中實現節流降壓.即將來自冷凝器的、經幹燥過濾後的高壓常溫製冷劑過冷液體,經毛細管節流變為低壓低溫的濕蒸汽而進入蒸發器。毛細管是製冷循環中高、低壓的分水嶺。
毛細管的結構很簡單,是一根細而長的銅管,通常尺寸範圍:內徑為0.5-1毫米(家用電冰箱)、1-2毫米(商用電冰箱),長度約在1.4-4.5米內。
毛細管的幾何尺寸對製冷係統的製冷劑流量影響很大。長度增加或內徑縮小都能使流量減小,但兩者的影響程度不同。有關試驗表明,若毛細管內徑增大5%,為獲得同樣的流量,長度必須增加25%。所以毛細管內徑的實際尺寸與設計值有偏差的話,對流量影響是很顯著的。因此在冰箱廠必須對每一批毛細管進行對比試驗(在給定條件下,與基準毛細管作對比)。
當毛細管幾何尺寸確定後,在一定的冷凝壓力和蒸發壓力下,通過毛細管的製冷劑流量也就確定下來,其自動調節範圍很小,更不能人工調整。因此對於熱負荷變化大的製冷裝置不能適應,隻能用於熱負荷比較穩定的、流量較小的家用電冰箱、空調器等小型製冷設備上。這是它的主要缺點。
毛細管所以在小型製冷設備上得到廣泛應用,主要由於毛細管具有結構簡單、無運動零件、製造成本低,加工方便、不易產生故障等優點。
二、毛細管的使用
1、采用毛細管節流,要求製冷劑的加注量必須準確。若加注量過大,一方麵會使多餘的製冷劑液體留滯在冷凝器內,使冷凝壓力提高,製冷量降低,增加了消耗功率;另一方麵,往往會在回氣管上出現厚厚的霜層。這是由於回氣管內流動的是液體製冷劑,其傳熱係數很大,可從管外空氣吸取更多的熱量而使濕空氣冷卻,凍結成霜。反之,製冷劑加注量加少了,除了會發生製冷能力不足的現象外,還會使蒸發器內產生過熱蒸汽,低壓管內回氣溫度過高,導致壓縮機、電動機溫度升高,效率降低,製冷量下降。
2、為了提高製冷劑的過冷度,達到提高製冷效率的目的,毛細管通常與低壓回氣管焊在一起或從回氣管內穿過,以便進行充分熱交換。一般講,對R12,過冷度每增加1攝氏度,可提高製冷量0.8%。
3、當壓縮機運轉時,毛細管兩端製冷劑分別為高低壓。當壓縮機停轉.時,高低壓力會通過毛細管自動趨於平衡。這對活塞式壓縮機的啟動是有利的,因為它降低了啟動時的吸、排氣的壓力差,從而減少了電動機啟動時所需的轉矩。毛細管使高、低壓自動均°勻需要一定的時間,因此壓縮機在停機後,不能立即啟動,低壓平衡後,才能再次啟動。
第六節蒸發器
一、蒸發器的作用
蒸發器是製冷係統中獲得“冷”的直接器件,來自毛細管的低壓液態製冷劑,在其內吸熱沸騰,蒸發為幹飽和蒸氣,俗稱蒸發。從而使箱內溫度下降,達到冷凍和冷藏食物的目的。製冷劑在蒸發器.酵的蒸發過程。蒸發器一般安裝於箱內上部或後側,其蒸發麵積是由壓縮機的產冷量決定的。
二、蒸發器的類型
蒸發器的類型有多種,這裏僅介紹在電冰箱中常用的蒸發器。
1、按冷卻方式分類:家用電冰箱用蒸發器屬於空氣冷卻式,按空氣循環對流方式的不同,又可將其分成為自然對流式和強迫對流式兩種。自然對流是指通過蒸發器吸收周圍環境空氣熱量,使這部分空氣比遠離它的那部分空氣的溫度低、比重大,導致這兩部分空氣相對位移形成自然循環。下麵介紹的用於直冷式電冰箱中的管板式、複合吹脹式、單脊翅片管式、鋼絲盤管式蒸發器均屬自然對流式。強迫對流是指利用風扇強迫冰箱內空氣循環,流過蒸發器,促使箱內空氣與蒸發器間進行熱量交換。下麵介紹的用於間冷式電冰箱中的翅片盤管式蒸發器屬強迫對流式。
2、按結構型式分類:
(1)管板式蒸發器管
板式蒸發器由盤管與板組成,將鋁管或紫銅管、薄鋁板或黃銅板分別彎成所需形狀,把管焊接或粘接在板外側。國內有些廠為了提高生產效率、節約有色金屬,力求避免錫焊工藝,采用了銅管鋁板結構。將紫銅管彎成蛇形管放入預先在鋁板上壓成與管路相同形狀的槽裏,上麵再放一層平鋁板,一起放於刻有槽形的模具上,加壓加熱使鋁板粘為一體,彎成蒸發器形狀。這種蒸發器加工工藝性差,不適用大批量生產。
目前銅管或鋁管與鋁板之間的粘接方法有三種:
1、裝配前將管先按模具彎曲成型,有時也將管壓扁,增加接觸麵積,裝配後再用紙膠帶將兩者貼住,此法費時,粘貼質量不易保證;
2、裝配前同上工藝,裝配時,采用專用導熱膠粘貼,此法效果良好,但成本稍高;
3、裝配時在管與板之間熱壓一層極薄的特殊配方的壁料膜薄,粘貼效果好,效率高。
(2)複合板吹脹式蒸發器按其成形工藝可分成為鋁-鋅-鋁複合板吹脹成形蒸發器及印刷管路軋製吹脹成形蒸發器兩種。
①鋁-鋅-鋁複合板吹脹成形將按蒸發器所需尺寸好的複合板平放在刻有管路通道的模具上,加壓約500噸,並將模具中電熱絲加熱升溫到約440-500攝氏度。此時複合板中間鋅層開始熔化,同時用24-28公斤/平方厘米的高壓氮氣吹脹,將刻有管道部分的熔化鋅層吹出,並形成管形。冷卻降溫後,其它部分未吹出的鋅層重新與鋁板粘合,再將吹脹後的複合板彎成所需形狀。