В капиллярной трубке происходят процессы адиабатического (с подводом или отводом тепла ) течения с большой скоростью и , соответственно, с большой потерей напора в начале жидкого , а затем смеси жидкого и парообразного хладонов.
Сложность расчета капиллярных трубок связана с большим числом факторов, влияющих на процессы течения. Так, например, при непрерывной работе машины в установившемся тепловом режиме следует учитывать: состояние хладона на входе в трубку ( давление, степень переохлаждения жидкости или паросодержание, скорость ), длину и диаметр трубки, её шероховатость, число витков, диаметр витков, давление за трубкой, теплообмен с окружающей средой и с теплообменником, размеры теплообменника ( длина, конструкция, место расположения по длине капиллярной трубки ), форму и размеры спиральных участков трубки с обеих сторон теплообменника, состояние масло – хладоновой смеси, поступающей в теплообменник из испарителя.
Наиболее практичным является расчет (выбор размеров) по номограмме, составленной для непрерывной работы в установившемся тепловом режиме.
Последующая корректировка размеров трубки проводится после экспериментальной проверки работы холодильника при различных режимах и условиях эксплуатации.
Расчеты выполняются в двух вариантах: конструктивном – определение размеров трубки при заданной пропускной способности и условиях работы; проверочном – определение пропускной способности по заданным размерам в условиях работы.
Используя номограммы для расчета капиллярных трубок на хладоне R 134а при Ро £ Рк, определим длины капиллярных трубок.
Определяем длину основной трубки по данным :
G = 0,323 ·10 –3 кг/ с = 11,641 кг/ час – теоретический массовый расход хладагента;
Р1 = 13,526 ·105 Па – давление перед трубкой;
t1’’ = 62 оС – температура насыщения;
Dt1 КГ = t1 КГ’’ – t1 КГ = 62 – 55 = 7 оС – степень переохлаждения хладона ;
dВН = 0,83·10 –3 м – внутренний диаметр капиллярной трубки.
Используя эти данные, по номограмме находим длину:
L = 2,5 м, l = L / dВН = 3000
2. Определяем длину капиллярной трубки для испарителя холодильной камеры:
GХК = 0,3 · G = 0,3 · 0,323 ·10 –3 = 0,696 ·10 –3 кг/с = 3,345 кг/час;
Р2 = 2,346 ·105 Па;
t2 КГ’’ = - 5 оС;
Dt2 КГ = - 5 – ( - 30 ) = 25 оС;
dВН = 0,83 · 10 –3 м.
Используя выше написанные данные, по номограмме находим длину трубки:
L = 0,25 м = 250 мм, l = 250 / 0,83 = 300.
Определим длину капиллярной трубки для испарителя
морозильной камеры:
G3 = 0,7 · G = 0,7 · 0,323 · 10 –3 = 0,2261 · 10 –3 кг/с = 7,805 кг/ час;
Р3 = 2,346 · 105 Па;
t3 КГ = - 5 оС;
Dt3 КГ = 25 оС;
dВН = 0,83 · 10 –3 м.
Используя данные, по номограмме расчета капиллярных трубок на хладоне R – 134а, определяем длину нашей капиллярной трубки:
L = 0,6 м = 600 мм, l = 600 / 0,83 = 720.