制冷劑管路的管徑大多是根據(jù)允許壓力降來確定。產(chǎn)生制冷劑管路壓降的阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力與流體的流速、密度、粘度、管長(zhǎng)、管徑和管壁粗糙度等因素有關(guān),局部阻力與局部阻礙形狀、流速、密度等因素有關(guān)。而流速又與管徑、流量、密度有關(guān)。如果局部阻力用等值的摩擦阻力來替代,則任一局部構(gòu)件可以折合成某一長(zhǎng)度的管段,這一長(zhǎng)度稱當(dāng)量長(zhǎng)度。系統(tǒng)總阻力就等于管路當(dāng)量總長(zhǎng)度(沿程長(zhǎng)度和各局部構(gòu)件當(dāng)量長(zhǎng)度之和)的摩擦阻力。在制冷系統(tǒng)中,在一定冷凝溫度和蒸發(fā)溫度下的制冷劑流量就意味著制冷量。由此可見,制冷劑管路的阻力(壓力降)是制冷量、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度(以上參數(shù)決定了制冷劑的流量、密度、粘度)、當(dāng)量總長(zhǎng)度、管徑、管材(決定了粗糙度)的函數(shù)。為方便計(jì)算,通常將上述函數(shù)關(guān)系按不同制冷劑制成表或圖。
一、壓縮機(jī)吸氣管和排氣管
若設(shè)蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度為t0、蒸發(fā)壓力為p0,冷凝器冷凝溫度為tk、冷凝壓力為pk,壓縮機(jī)吸氣壓力為p1、排氣壓力為p2。一般將壓縮機(jī)吸氣管的壓力損失△p1折算為飽和(蒸發(fā))溫度的降低程度,換言之,將△p1表示成蒸發(fā)溫度t0與吸氣壓力p1=p0-△p1對(duì)應(yīng)的飽和(蒸發(fā))溫度t1的差值△t1=t0-t1。同理,壓縮機(jī)排氣管的阻力損失△p2也折算為壓縮機(jī)排氣壓力p2=pk+△p2對(duì)應(yīng)的飽和(冷凝)溫度t2與冷凝溫度tk的差值△t2=t2-tk。這樣,配管設(shè)計(jì)時(shí)將壓縮機(jī)吸氣管的壓力損失△p1和排氣管壓力損失△p2分別控制在△t1和△t2的一定范圍內(nèi)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50072第6.5.12條規(guī)定:直接式制冷系統(tǒng)和二氧化碳間接式制冷系統(tǒng)管道管徑的選擇宜按照經(jīng)濟(jì)適用原則選擇,并且應(yīng)符合允許壓力降和安全流速的要求。回氣管或吸氣管的允許壓力降不宜超過相當(dāng)于飽和溫度降低1℃的壓力降,排氣管的允許壓力降不宜超過相當(dāng)于飽和溫度降低0.5℃的壓力降。值得注意的是,雖然吸汽管的允許飽和溫度差△t1=1℃比排氣管的允許溫度差△t2=0.5℃大了一倍,但由于隨著壓力升高,每1℃溫差所對(duì)應(yīng)的壓差是增大的,所以實(shí)際排氣管的壓力降比吸氣管的大。
二、高、低壓液體管道
膨脹閥前的液體管道為高壓液體管,膨脹閥后的液體管道為低壓液體管道。高壓液體管道中從冷凝器到貯液器的泄液管應(yīng)能使液體迅速又通暢地流到貯液器;由節(jié)流閥到蒸發(fā)器的管路是低壓液體管,管內(nèi)是汽液兩相流動(dòng),阻力大大增加,但此管一般很短,通??砂磁蛎涢y出口管徑或蒸發(fā)器入口管徑選用。從貯液器(或冷凝器)到膨脹閥的高壓液體管的設(shè)計(jì)除了注意選擇合適的管徑,保證膨脹閥有一定的工作壓力差,除使蒸發(fā)器得到正常供液外,應(yīng)著重注意避免產(chǎn)生閃發(fā)蒸氣。閃發(fā)蒸氣會(huì)干擾膨脹閥的正常工作,并使管內(nèi)阻力增大而使膨脹閥工作壓力差減少;在多蒸發(fā)器時(shí)還會(huì)發(fā)生蒸發(fā)器分液不均。尤其當(dāng)蒸發(fā)器高于貯液器時(shí),應(yīng)加大過冷度。產(chǎn)生閃發(fā)蒸氣的原因有過冷度太小、阻力太大或上升管過長(zhǎng)、環(huán)境溫度過高等,對(duì)R134a、R123、R12應(yīng)盡量采用回?zé)嵫h(huán)或?qū)⒁后w管與吸汽管綁在一起,以增大過冷度,液體管路處在較高環(huán)境溫度下時(shí),應(yīng)采取保溫措施。

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參考文獻(xiàn)
1. 《制冷技術(shù)及其應(yīng)用》 彥啟森主編
2. 《空調(diào)工程中的制冷技術(shù)》陸亞俊、馬最良、姚楊主編