節(jié)流短管替代毛細(xì)管在家用空調(diào)器上的應(yīng)用研究

　　針對節(jié)流短管替代毛細(xì)管在家用空調(diào)器應(yīng)用過程中可能遇到的一些問題,分別進(jìn)行了節(jié)流短管與毛細(xì)管的氮氣流量、制冷劑流量、變工況流量特性以及空調(diào)器整機性能試驗。試驗表明現(xiàn)有的加工工藝能較好的保證節(jié)流短管一致性,同時節(jié)流短管也具有較好的流量調(diào)節(jié)性能。節(jié)流短管完全可以取代毛細(xì)管在家用空調(diào)器上全面應(yīng)用。

1、前言

　　節(jié)流短管是一種定截面的節(jié)流膨脹裝置,它具有低成本、高可靠性、易于檢修及更換,取消了熱泵系統(tǒng)用于判別制冷劑流向所增設(shè)的檢查閥等優(yōu)點,因此節(jié)流短管作為一種新型的節(jié)流膨脹裝置已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于汽車空調(diào)、家用空調(diào)及熱泵系統(tǒng) 。

　　由于國內(nèi)眾多廠家對節(jié)流短管缺乏深入的了解,在一定程度上造成了節(jié)流短管難以大規(guī)模地應(yīng)用到家用空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中去。主要有3個方面的影響因素: (1)節(jié)流短管加工的一致性; (2)在變工況下的流量調(diào)節(jié)性; (3)空調(diào)器整機的匹配性。鑒于上述原因,本試驗研究旨在通過節(jié)流短管同毛細(xì)管進(jìn)行對比試驗進(jìn)行驗證。

2、節(jié)流短管一致性試驗

　　試驗隨機選取用于KF-32GW空調(diào)器的3根毛細(xì)管和3個節(jié)流短管,分別進(jìn)行氮氣流量和制冷劑流量測試來對比其加工一致性。毛細(xì)管尺寸規(guī)格為<1.7mm (內(nèi)徑) ×1100mm(長度),節(jié)流短管尺寸規(guī)格為<0.94mm(內(nèi)徑) ×12mm (長度)。

2.1、氮氣流量對比試驗

　　試驗選用北京某公司D60-1A/2M型數(shù)字毛細(xì)管測試儀,測量精度為±2%,節(jié)流元件進(jìn)出口壓差為100kPa。試驗結(jié)果如表1所示。

表1　節(jié)流短管與毛細(xì)管氮氣流量測試對比

　　在空調(diào)器生產(chǎn)中一般要求節(jié)流元件進(jìn)行氮氣流量測試時流量偏差控制在±3%以內(nèi)。從表1中可以看出,節(jié)流短管加工的一致性與毛細(xì)管相當(dāng),完全能滿足實際應(yīng)用的要求。

2.2、制冷劑流量對比試驗

　　為進(jìn)行節(jié)流元件制冷劑流量測試,專門開發(fā)了一臺節(jié)流元件制冷劑流量測試臺。該試驗臺包括壓縮機、變頻器、油分離器、水冷冷凝器、冷卻水箱、儲液器、過冷器、節(jié)流短管測試段、量熱器、針閥、電加熱器、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)等,參見圖1。

圖1　節(jié)流元件制冷劑流量測試臺示意圖

　　節(jié)流元件入口壓力主要通過調(diào)整流過冷凝器中水量的大小和溫度來調(diào)整,入口溫度通過調(diào)整過冷器中冷水的水溫和流量來控制,出口壓力主要通過調(diào)整壓縮機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié),而壓縮機的轉(zhuǎn)速主要是通過調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率來改變,測試臺溫度測量精度為±0.2℃,壓力測量精度為±0.2% ,流量測試精度為±1%。

　　選用制冷劑為R22,測試工況為壓縮機測試標(biāo)準(zhǔn)工況,即節(jié)流元件入口壓力為2.146MPa、入口溫度為46℃、出口壓力為0.625MPa。試驗結(jié)果如表2所示。

表2　節(jié)流短管與毛細(xì)管制冷劑流量測試對比

　　由表2可以看出,節(jié)流短管的制冷劑流量一致性也能較好地滿足實際應(yīng)用的要求。