冰箱/冷柜的毛細管,是用來調節制冷劑流量和壓力的節流裝置,它的通徑和長度,直接關系制冷效果的好壞。本文將筆者多年來對毛細管確定依據與容積的關系經驗總結成文,希望對各位同行有所幫助。

        在壓縮機的功率、冰箱冷柜的容積(或蒸發和冷凝面積)不變的情況下,經過維修測試,如果只將原毛細管加長,結果低壓降低,雖然蒸發溫度和制冷的溫度低,但制冷量小,制冷緩慢,回氣過熱度大;如果只將原毛細管縮短,結果低壓升高,蒸發壓力及溫度高,雖然制冷的速度快,制冷量大了,但由于蒸發溫度高,制冷的溫度也高,冷凝壓力及溫度也同時升高,壓縮機的運行電流則會增大。

         剪短毛細管,低壓壓力升高,高壓也升高,負荷增加,壓縮機的電流也升高;加長毛細管的長度,低壓壓力降低,高壓也降低,負荷減小,壓縮機的電流也降低。前者的制冷速度快,蒸發壓力高,但制取的溫度沒有后者的低;后者的制冷速度慢,蒸發壓力低,制取的溫度較前者低。
        毛細管的通徑越小,長度越長,制冷劑通過的流量就越少,節流后的壓力也越低;毛細管的通徑越大,長度越短,制冷劑通過的流量就越多,節流后的壓力也越高。根據制冷劑的熱力性質,壓力越低,相對應的溫度就越低;壓力越高,相對應的溫度也就越高。依照這-定律,如果冰箱/冷柜所用的毛細管徑過小或長度過長,毛細管終端的壓力和溫度就低,相應的蒸發壓力和溫度也更低。但由于進入蒸發器流量的減少,壓力的降低,造成蒸發(換熱)速度減慢,單位容積制冷量降低,影響制冷效果。相反,如果冰箱/冷柜所用的毛細管徑過大或長度過短,毛細管終端的壓力和溫度就高,相應的蒸發壓力和溫度也更高。進入蒸發器的流量和壓力都加大,雖然蒸發速度和單位容積(時間)制冷量提高了,但制冷蒸發溫度高,效果同樣不佳。
         毛細管長度與通徑的確定,是根據制冷的蒸發溫度而確定的。大家知道,毛細管是節流裝置,如同節流閥膨脹閥一樣,都是控制和調節進入蒸發器的液體流量及壓力,而我們在調節膨脹閥時,通常都是依據蒸發溫度來調節的,即蒸發溫度高,開大膨脹閥,加大流量和壓力;蒸發溫度低,關小膨脹閥,減小流量及壓力。同樣的道理,蒸發溫度高,需要加大流量和壓力,那毛細管的長度要短,或通徑要大;蒸發溫度低,需要減小流量及壓力,那毛細管的長度要增加,或通徑要縮小。否則就不可能與蒸發溫度相對應。但用毛細管節流的制冷系統,設計時就把制冷的蒸發溫度(或壓力)確定好了。將此壓力作為毛細管的出口壓力,在通徑一定的情況下,再以此壓力確定毛細管的長度。這是個邏輯性很強,科學倫理要求很高的變化關系。
        在設計中,首先確定要求達到的制冷溫度,再選定用何種制冷劑,以制冷溫度及制冷劑的種類確定蒸發溫度,而毛細管選定通徑(規格)后,長度就是根據蒸發溫度下的相對應的壓力確定的。
        如使用的制冷劑是R600a,設計所要達到的制冷溫度是-18°C,蒸發溫度始終比當時的制冷溫度低5°C左右,-18°C時的蒸發溫度即為-23°C左右,對照《R600a的熱力性質表》,-23°C相對應的表壓力是0.036MPa。那么,此表壓力0.036MPa就是毛細管的出口壓力,并以此壓力確定毛細管的長度。假如毛細管的通徑(即內徑)已經確定,那就只要在毛細管的出口處鎖定該壓力,以該壓力確定其長度就是了。用什么制冷劑,就以什么制冷劑的飽和壓力確定毛細管。毛細管真正科學的“壓力法”就是這樣制定的,也是唯一的壓力檢測途徑。
        不論容積大小,不論壓縮機的功率多大,因為壓縮機的功率是按容積配備的,所以功率與毛細管無直接關系;容積是按市場需求設置的,也與毛細管無直接關聯。與毛細管有直接關聯的是制冷溫度,即制冷的蒸發溫度。所以只要制冷的蒸發溫度一樣,在同一種制冷劑和同一種毛細管的通徑下,毛細管的長度就一定是一樣的。同品牌的冰箱或冷柜,只要制冷溫度一樣,不論容積是100L還是300L,其毛細管基本是-樣的。如果毛細管是按容積及壓縮機的功率確定,那容積和功率是多樣的,而毛細管的規格(通徑及長度)不可能也那么多種多樣,從容積和功率的數據也無法確定毛細管,所以必須理順它們的相互關系,弄清毛細管真正關系的對象。
        毛細管和膨脹閥在節流上都有共同點,不可能一種容積或功率就配置一種膨脹閥和毛細管,都有-個能夠滿足的范圍,也就是說在某種制冷量的范圍里都能使用到適應這種范圍的膨脹閥或毛細管。毛細管同樣也依靠它的進口與出口的壓差和過熱度來周節節流的壓力及流量。如100L和150L這兩種容積規格的冰箱或冰柜,雖然在容積上存在50L的差距,壓縮機的功率也同樣存在差距,假設毛細管的通徑及長短都一樣,由于壓縮機的功率不同,吸氣及排氣量不同,毛細管前后產生的壓力也不同。壓縮機的功率小,毛細管前后的壓差就小,過熱度也小,通過的壓力及流速都小,節流量就小;壓縮機的功率大,吸排量大,要求的蒸發量大,蒸發器里的壓力被壓縮機吸取得多,蒸發壓力降得快,這就造成毛細管前后的壓差大,過熱度也大,流速和流量都加大,毛細管的節流隨即也加速加大,通過這種前后壓差的作用和過熱度的改變自行調節節流量,實現和滿足了容積和功率與毛細管的節流關系的平衡。
        所謂冰箱毛細管的長度范圍(如2m~2.5m),與相對容積比較,即為容積小的用得長,容積大的適當減短?;蛘咴谕◤缴献鑫恼?,如果長度一樣,容積小的用通徑細,容積大的用通徑大。利用這種在長度或通徑范圍上的變化和前后壓差或過熱度的差異,達到和實現循環節流的平衡和穩定。
        冰箱/冰柜的容積繁多,壓縮機功率的配置也復雜,但毛細管的變化不大。如同一個廠產的100多升冰柜/冰箱與200L左右的冰柜/冰箱所用的毛細管長度和通徑都差不多,有的幾乎一樣,即使容積擴大到500多升乃至700多升都變化不大,無非是容積越大,長度稍微變短或通徑稍微加大一點而已,但變化的幅度并不大。這正說明了毛細管與容積和壓縮機的功率不存在直接的關系,而與制冷的蒸發溫度存在著直接的關系。