Капиллярная трубка в холодильнике назначение

Капиллярные трубки относятся к расширительным устройствам и представляют собой дроссель постоянного сечения (регулирующий орган), где разность давлений конденсации Р_к и кипения Р₀ хладагента обеспечивается за счет гидравлического сопротивления по всей ее длине. Конструктивно капиллярная трубка представляет собой медный или латунный трубопровод с внутренним диаметром 0,66 мм и более и длиной 2800-8500 мм, соединяющий стороны высокого и низкого давления в холодильной системе. Данное расширительное устройство не содержит никаких механических движущихся узлов и деталей и не требует никаких средств регулирования и настройки в отличие от терморегулирующих вентилей (ТРВ), что обеспечивает его высокую надежность и продолжительность работы в течение достаточно длительного времени, а также низкую его стоимость. Многочисленные преимущества данного устройства объясняют его выбор для оснащения им самых различных холодильных установок малой мощности: бытовые холодильники и морозильники, системы кондиционирования воздуха, малые тепловые насосы, холодильные шкафы и прилавки.

На капиллярные трубки для холодильных машин распространяется ГОСТ 2624-67 «Трубки капиллярные медные и латунные» с дополнениями. Таблица стандартных размеров капиллярных трубок включает 24 размера и охватывает диапазон внутренних диаметров от 0,66 до 4,45 мм; шаг градации по внутренним диаметрам составляет в среднем 1,032; а по проходным сечениям от 1,13 до 1,24, в среднем 1,17.

Лучшими считаются трубки с калиброванным каналом, относящиеся к группе 5. Установлены одинаковый наружный диаметр 2±0,10 мм и три размера для внутреннего диаметра: 0,80; 0,82 и 0,85 мм. Овальность трубок — до ±0,10 мм. Пропускная способность капиллярной трубки составляет 3,5-8,5 л/мин.

Пропускная способность трубок должна находиться в следующих пределах (табл. 1).

Пропускную способность трубок проверяют ротаметром или другим расходомером, либо по эталонам, по соглашению между потребителем и заводом-изготовителем.

Пропускная способность капиллярных трубок

За рубежом к капиллярным трубкам предъявляют более жесткие требования в отношении размеров, материала и их качества. Наружный диаметр имеет допуск d_н ±0,051 мм, внутренний d_вн ±0,025 мм.

В расчетном режиме капиллярные трубки должны обеспечивать пропускную способность протекания хладагента в количестве, точно равном массовой производительности компрессора.

Наружная и внутренняя поверхности трубок должны быть чистыми, канал — не загрязнен пылью, маслом, окалиной.

Трубки проверяются на герметичность (под водой) давлением 4-5 МПа, а по требованию потребителя 7-8 МПа.

Рассмотрим работу капиллярной трубки (КТ) в малой холодильной установке, содержащей герметичный компрессор (КМ) небольшой мощности, конденсатор (КД) и прибор охлаждения (ВО) с принудительной циркуляцией воздуха (рис. 1).

Рис. 1. Схема малой холодильной установки с капиллярной трубкой:
КМ — компрессор; КД — конденсатор; Ф — фильтр-осушитель; ВО — воздухоохладитель;
ВР₁ и ВР₂ -вентиляторы; КТ — капиллярная трубка

Пары, всасываемые компрессором из воздухоохладителя с давлением Р_вс, поступают в верхнюю часть компрессора (1), охлаждают электродвигатель компрессора и после сжатия покидают компрессор из его нижней части (2). Поэтому нижняя часть компрессора имеет значительно более высокую температуру по сравнению с верхней. Нагнетаемые пары далее поступают в конденсатор, где осуществляется конденсация паров хладагента при постоянном давлении Р_к и переохлаждение жидкого хладагента. Переохлажденная жидкость проходит через фильтр-осушитель и через капиллярную трубку заполняет охлаждающий прибор. Хладагент после дросселирования в (КТ) проходит через воздухоохладитель и в состоянии перегретого пара поступает снова в компрессор.

Капиллярная трубка, соединяющая линии нагнетания и всасывания, уравнивает давление в холодильной системе при остановке компрессора. Это способствует разгрузке компрессора в момент пуска и позволяет использовать электродвигатели с небольшим пусковым моментом. В результате при остановке компрессора конденсатор освобождается от хладагента, а прибор охлаждения заполняется им. Поэтому при наличии капиллярной трубки в холодильном контуре отпадает необходимость применения ресивера, поскольку в противном случае возможен гидравлический удар в компрессоре из-за переполнения прибора охлаждения жидким хладагентом.

К недостаткам холодильных агрегатов с капиллярной трубкой относятся:

снижение эффективности работы при изменении температуры окружающей среды и тепловых нагрузок;

повышенная чувствительность к влаге, загрязнениям и утечкам хладагента;

снижение холодопроизводительности агрегата при минимальных утечках хладагента или засорении капиллярной трубки.

К холодильному агрегату с капиллярной трубкой предъявляют следующие требования:

вместимость конденсатора должна быть меньше вместимости прибора охлаждения, иначе возможно переполнение прибора охлаждения после остановки компрессора;

в конденсаторе должен помещаться весь хладагент, содержащийся в системе, на случай замерзания или засорения капиллярной трубки;

обязательное применение надежных фильтров-осушителей, размещаемых между конденсатором и капиллярной трубкой;

обязательна достаточная длительность нерабочей части цикла для разгрузки компрессора.

Роль выравнивания давлений при запуске компрессора. При остановке компрессора происходит выравнивание давлений в конденсаторе и приборе охлаждения, т.е. Р_к≈Р₀.

При пуске компрессора давление нагнетания повышается не мгновенно, а постепенно до достижения номинального значения давления конденсации. Это означает, что ток, потребляемый электродвигателем компрессора, постепенно растет одновременно с ростом давления нагнетания. Следовательно, запуск компрессора осуществляется в облегченных условиях, без особых усилий при малых значениях пускового тока. Выравнивание давлений при остановке компрессора, обусловленное наличием капилляра, позволяет благодаря облегченному режиму запуска компрессора использовать электродвигатели небольшой мощности и пускового момента, ввиду отсутствия значительного момента сопротивления на валу компрессора. Следовательно, при массовом и крупносерийном производстве установки, снабженные однофазными электродвигателями (бытовые холодильники, кондиционеры и т.п.) получают значительный экономический эффект.

Каждый холодильник оснащен капиллярной трубкой, которая обеспечивает циркуляцию фреона. Иногда возникает ее засорение, из-за чего оборудование прекращает холодить нормально. В этой ситуации обязательно требуется ремонт. Именно современным холодильникам присуща эта проблема, поскольку производители стали выпускать трубки с уменьшенным диаметром.

Принцип работы капилляра

Электрический двигатель нагнетает фреон, который находится в состоянии газа, проходящий в конденсатор. Последний выглядит как крупная решетка, расположенная на корпусе агрегата сзади. В нем фреон охлаждается и трансформируется в жидкое состояние. Конденсация происходит в осушительном фильтре, после чего хладагент проходит в капиллярную трубку, затем направляется в испаритель морозилки. Из-за низкого давления он закипает, благодаря чему испаритель охлаждается. Жидкий фреон движется в испаритель главного отсека. А холодный газ поступает в компрессор через обратный трубопровод.

Капиллярная трубка из меди имеет размер 0.6-0.8 мм. Она находится в обратном трубопроводе и объединяет области низкого и высокого давления. Это обеспечивает правильный обмен тепла – горячая капиллярная трубка прогревает обратный трубопровод, подвергающийся остыванию фреоном. В результате обмерзание исключается.

Признаки засорения

Проблемы с работой капиллярной трубки холодильного оборудования определяются по таким признакам, как:

· Главный отсек агрегата не охлаждает продукты.

· Морозилка работает слабо либо вообще не функционирует.

· Компрессор работает без остановки.

· Резко падает температура в осушительном фильтре при отключении холодильника от электрической сети. Это считается сигналом того, что хладагент, который вернулся из капиллярной трубки начал закипать.

· Агрегат не охлаждает, однако при выключении и включении спустя пару минут, начинает морозить несколько часов. Это объясняется тем, что при выключении оборудования жидкий фреон преобразуется в газ. В системе повышается давление, что приводит к временному разрушению засорения.

· Ледяная корка образуется на определенной части испарителя. Другие же участки вовсе не охлаждаются. Проверить это можно на ощупь. Если потрогать решетку конденсатора, то одно его колено будет чрезмерно нагретым, а другие нет.

Когда вышеперечисленные признаки имеются, то действительно есть засор в капиллярной трубке. Откладывать его устранение на неопределенный срок крайне не рекомендуется, поскольку электрический двигатель оборудования будет работать на износ и в результате перегреется.

Причины засорения

В один момент трубка не может засориться, поэтому этой ситуации предшествует несколько лет эксплуатации холодильника.

К основным причинам засорения можно отнести:

· Неправильный ремонт контура, то есть в капиллярную трубку попадает мусор либо стружка.

· Попадание примесей через системный осушительный фильтр, что приводит к образованию пробки.

· Неправильная установка трубки. Даже небольшая шероховатость, царапинка или неровность провоцирует постепенное накопление твердых наслоений.

· Попадание мелких частиц влаги в систему.

· Нарушение геометрии сечения капиллярки. Когда в том или ином месте есть выпуклость, то в ней накапливаются большие частицы всевозможных примесей. Со временем образуется шероховатость, именно за нее цепляются мелкие примеси. В итоге образуется засор.

Ликвидация засорения

Самостоятельно проблему засора определить трудно, поскольку для этого нужен целый комплект профильных инструментов. По этой причине рекомендуется обращаться к мастерам сервисного центра.

Они используют следующие способы устранения проблемы:

1. Промывание с помощью специальных очистителей. Они не действуют разрушающе на материал капиллярной трубки. Удаляются из системы путем вакуумирования либо промывания.

2. Продувание сжатым азотом. С этой целью применяют баллон с редуктором или же продувочный пресс. Использование этого метода может не принести должного эффекта, если есть непластичные пробки большой протяженности. В таком случае нужны жидкие очистители.

3. Продувание воздухом. К обрезанной капиллярной трубке подсоединяют компрессор холодильного оборудования и выполняют очистку с помощью воздушного напора.

4. Промывание системы маслом. Мастер обрезает верхнюю часть трубки, припаивая к ней удлинитель. Затем подключается гидравлический пресс, в который заправлено масло. Идеально использовать такой же вид масла, что и у компрессора. Посредством пресса выполняется прочищение системы и удаляется засор.

5. Замена капиллярной трубки. Ее выполняют лишь тогда, когда другие методы не работают. Этот способ помогает полностью решить проблему. Работа осуществляется исключительно сертифицированными мастерами, которые соблюдают все правила соответствия новой магистрали модели холодильника.

Благодаря своевременному обращению в мастерскую можно быстро и безопасно восстановить полноценную работу холодильного оборудования.

Для современных холодильников одной из самых распространенных проблем является засор капиллярной трубки. Связано это с тем, что на рынок стали поступать модели нового поколения, обладающие большой мощностью. Последние конструкции компрессоров имеют высокий допуск нагрева. В холодильной технике используются новые марки масел.

Что такое капиллярная трубка в холодильнике

Капиллярные трубки широко применяются в холодильной технике. Они представляют собой специальные регуляторы для потока хладагента. Диаметр трубки варьируется от 0,6 мм до 0,8 мм. Длина детали 2.800 – 8.500 мм. Ее изготавливают из меди. Капилляр отличается простой конструкцией. В трубе нет движущихся частей. Она считается надежной при эксплуатации.

Роль капиллярной трубки

Через капиллярную трубку хладагент поступает в испаритель. Это соединяющий элемент между сторонами всасывания и нагнетения, который обладает способностью уравнивать давление системы. Ее использование позволяет снижать противодействие на поршень мотора с компрессором при запуске, поэтому в холодильной технике может применяться электродвигатель, имеющий небольшой пусковой момент. Капиллярная и всасывающая трубка прочно соединены между собой. Вместе они представляют собой теплообменник. Благодаря работе этого устройства значительно уменьшается вероятный риск проникновения жидкого хладона внутрь компрессора.

1. Основные поломки, связанные с выходом из строя капиллярной трубки

Причины появления засоров в капиллярных трубках даже в качественных холодильных агрегатах таких, как LG, могут быть следующими:

1. Геометрия внутреннего диаметра у трубки сужается.
2. Геометрия внутреннего диаметра у трубки расширяется.
3. Образуются липкие компоненты, создающие пробку.

В первом случае перед тем, как появится складка, скапливается механическая взвесь. Она взаимодействует с составляющими масла, обладающими большой вязкостью, после чего уплотняется. Сужение диаметра капиллярной трубки может происходить и по другой причине: мельчайшие частицы могут смерзаться на участке, расположенном рядом с впрыском в испаритель. Холодильник Samsung не сможет исправно работать, когда засор уплотнится.

Когда оговорят о расширении геометрии, подразумевают, что в капиллярной трубке появляется так называемый «карман», где оседают крупные частицы. Продавить пробку достаточно трудно. Можно попробовать пропитать засор с помощью моющего раствора, а потом хорошо промыть ее.

В системе холодильника свободно перемещаются парафины и другие компоненты. Они выделяются из масла и оседают в капиллярной трубке. Происходит это в 20-30 см от входа в испаритель в результате резкого охлаждения.

По своему составу засоры классифицируются на несколько групп:

• темный или серый порошок;
• коричневая пластичная масса;
• темные хлопья;
• гелеобразная масса.

Порошок – результат распада гранул осушителя. Его удаляют, благодаря пропитке пробки с помощью моющего раствора и приложения давления к трубке. Если холодильник Ардо имеет засоренную капиллярную трубу веществом, похожим на пластилин, тогда это, действительно большая проблема. Ее причина – коррозия черных металлов. Засор из пластичной массы пропитывается моющим раствором, а затем пробка продавливается. Хлопья могут быть частицами технологического мусора или лакокрасочных материалов, они легко устраняются. Темная масса в виде геля образуется в результате парафинизации масла и вступления хладагента в химические реакции. Избавиться от такого засора не составит труда: достаточно приложить давление к капиллярной трубке. Если в холодильнике засорился капилляр, то избавиться от пробки рекомендуется, как можно скорее.