Компоненты холодильного контура

Процесс расширения хладагента и применяемые устройства

Во всех типах холодильных циклов имеется переход, при котором жидкий хладагент расширяется от давления конденсации до давления испарения, от точки A до точки B на рис. 01. Хладагент испаряется и одновременно охлаждается до температуры испарения.

Для расширения хладагента может быть использовано любое сужающее (дросселирующее) устройство, в котором падение давления будет равно разности давлений конденсации и испарения для фактического расхода хладагента. Из законов гидродинамики известно, что перепад давлений возрастает с:

• Увеличением длины трубы шероховатости поверхности трубы количества поворотов потока изменений скорости потока
• Уменьшением гидравлического радиуса площади поперечного сечения трубы

Теоретически, каждый из этих параметров может быть использован для управления перепадом давления. Однако трудно себе представить устройство, которое использовало бы для этого шероховатость поверхности трубы. Кроме того, количество поворотов потока и длина трубы непосредственно связаны друг с другом, так же как гидравлический радиус, поперечное сечение и изменение скорости потока.

Для регулирования перепада давления применяются три устройства:

Вентиль. Существует множество конструкций, но основной изменяемый параметр - это поперечное сечение, а следовательно, скорость потока. Одновременно с этим изменяется гидравлический диаметр, поток слегка меняет направление и ускоряется. Энергия, затраченная на ускорение потока, в дальнейшем полностью не восстанавливается при торможении потока. Длина и шероховатость канала в вентиле слабо влияют на перепад давления.

Диафрагма. Тот же принцип, что у вентиля, но все параметры фиксированы.

Капиллярная трубка. Это тонкая длинная трубка, которую для экономии места обычно сворачивают в спираль. Все вышеперечисленные параметры влияют на перепад давления и должны быть согласованы друг с другом.

Капиллярная трубка может иметь большее сечение, чем диафрагма, так как длина трубки является существенным фактором, определяющим потерю давления. Это важно для устройств небольшой мощности, поскольку в них пришлось бы устанавливать диафрагму с отверстием столь малого диаметра, что оно легко засорялось бы в результате износа элементов холодильного контура. Капиллярные трубки являются стандартным решением для небольших систем, например для холодильников.