毛细管及冷媒量匹配设计规范

毛细管及冷媒量匹配设计规范1适用范围本规范适用于房间空调器毛细管冷媒量的匹配设计。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

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2.1国家标准GB/T 7725-2004房间空气调节器GB 12021.3-2004 房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值2.2企业标准QJ/MK02.001-2001a 房间空气调节器QJ/MK02.003-2005家用产品试验指引QJ/MK08.001-2004 异常噪声检测、判定方法QJ/MK08.004-2000 产品可靠性评定导则QJ/MK08.005-2004 产品可靠性试验室评定方法QJ/MK08.007-2004 房间空气调节器凝露试验判定方法QJ/MK08.015-2006整机一般环境长期运行试验规范QJ/MK08.017-2003 长途运输试验规范QJ/MK08.036-2003 振动运输试验方法QJ/MK08.037-2003 零部件耐候性试验和评价方法QJ/MK08.038-2004 分体式空调器非标安装评价方法Q/MDL006-2000 变频式房间空气调节器3设计要求3.1制冷系统媒量的确定：在进行制冷系统的匹配时，如何确定冷媒的充注量是很重要的一个步骤，对任何制冷系统其冷媒充注量必须合适。

一般制冷系统冷媒的充注量与两器、连接管、室内外风量、压缩机有关，在匹配时往往要根据冷凝器和蒸发器的内容积、连接管的长度和管径大小、压缩机允许充注的冷媒量来确定制冷系统的冷媒充注量。

3.1.1首先要查一查所用压缩机的最大允许冷媒充注量，匹配时所充注的冷媒量不能超过该允许值，如果超过就必须通知压缩机厂对该冷媒量进行确认，要验证压缩机油面、液面是否满足要求，同时追加长配管试验（分体机15m、柜机20m、天花机30m、定制机另算，分别按规定配管长度做GB-7725-2004要求的可靠性试验，主要观察压缩机在各种工况下油位、温度、压力等参数，确保压缩机在压缩机厂规定的允许范围内运行）和高落差试验（分体机5m、柜机10m、天花机15m，分别按规定高落差做长期运行，主要观察压缩机的油位，其油位要确保压缩机能可靠运行）。

毛细管及冷媒量匹配设计规范1适用范围本规范适用于房间空调器毛细管冷媒量的匹配设计。

1.1国家标准GB/T 7725-1996 房间空气调节器GB/T 7725-200x 房间空气调节器（修订版报批稿）GB 12021.3-2004 房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值2设计要求2.1制冷系统媒量的确定：在进行制冷系统的匹配时，如何确定冷媒的充注量是很重要的一个步骤，对任何制冷系统其冷媒充注量必须合适。

一般制冷系统冷媒的充注量与两器、连接管、室内外风量、压缩机有关，在匹配时往往要根据冷凝器和蒸发器的内容积、连接管的长度和管径大小、压缩机允许充注的冷媒量来确定制冷系统的冷媒充注量。

2.1.1首先要查一查所用压缩机的最大允许冷媒充注量，匹配时所充注的冷媒量不能超过该允许值，如果超过就必须通知压缩机厂对该冷媒量进行确认，要验证压缩机油面、液面是否满足要求。

2.1.2匹配时所充注的冷媒重量与压缩机注入的冷冻机油的重量最好满足下列关系：压缩机注入的冷冻机油重量/匹配时所充注的冷媒重量≥0.4如无法满足这一要求，满足下列关系也可：1）压缩机注入的冷冻机油重量/匹配时所充注的冷媒重量≥0.352）因为当压缩机注入的冷冻机油重量/匹配时所充注的冷媒重量<0.35时，冷冻机油会被稀释，将不能满足压缩机润滑的要求，会导致压缩机发生故障。

2.1.3匹配时所充注的冷媒量，要使制冷量、制热量、过冷度、压缩机排气温度达到适当的数值，过冷度要求大于5度，建议压缩机排气温度不超过90度。

但这些要视具体的制冷系统而定，不同的系统之间会存在差别。

2.1.4按一般的经验，往往是参考相近机型，或通过计算两器和连接管的内容积来确定所匹配的制冷系统的冷媒量，但这种方法只能做参考，计算出的结果和实际上的会有较大的误差。

为快速确定所匹配的制冷系统的冷媒充注量，可通过额定制冷功率来判断所充注的冷媒量是否合适，如果额定制冷功率与压缩机规格书规定的输入功率相当且不超过压缩机允许充注的冷媒量，那么所充注的冷媒量就基本上是合适的(对于高效机冷媒量可相应减少)，但对于冷暖机还要考虑到制热量，如果制热时蒸发器中部温度较低同时制热量又不足，则可考虑适当增加冷媒量。

制 冷 剂 充 灌 量 与 毛 细 管 性 能 匹 配制冷量空调系统的制冷量是衡量系统能力的主要性能指标，它主要取决于系统的冷凝温暖、蒸发温度、过冷度、过热度和制冷剂的循环流量。

影响制冷量的因素很多，除压缩机、冷凝器和蒸发器的结构和性能外，还和毛细管的几何尺寸意见制冷剂的充灌量有着密切的关系。

当毛细管的几何尺寸一定的时候，若没有储夜罐，制冷量随制冷剂的充灌量增加呈抛物线关系变化，也就是说随着充灌量的增加，制冷量先增加，逐渐达到顶峰，然后有逐渐减少，这是由于换热和流动两方面相互作用的结果，当充灌量过少时，蒸发温度较低，此时制冷剂的流量很少，增发器出口过热度特别大，因而蒸发器的换热面积没有充分利用，导致制冷量很少，若有储液罐，则随着充灌量的增加，制冷量逐渐增加，达到顶峰，然后基本保持不变，这是因为储液罐储存了多余部分的制冷量剂液体，使得它们不参与制冷循环的缘故。

当然若充灌量过多而超过了储液罐的储存能力而无法储存多余的液体的时候，制冷量同样也会开始逐渐下降。

因此存在一个最佳充灌量使得制冷量达到最大值。

耗功率空调系统中的耗功率直接关系到系统能效比的大小，一般说来室内、外风机的耗功率所占的比率较少，并且在运行过程中变化幅度也较少，因而空调系统的耗功率主要取决于压缩机的耗功率。

其大小由压缩机的性能、冷凝压力、蒸发压力、吸气的过热度和容积排气量所决定。

毛细管的几何尺寸和制冷剂的充灌量直接影响着冷凝压力、蒸发压力、吸气过热度。

当毛细管几何尺寸一定的时候，随着制冷剂充灌量的增加，耗功率也不断提高；当制冷剂的充灌量一定的时候，耗功率随着毛细管的长度的增长而有所减少，特别是在毛细管长度较大而制冷剂的充灌量较小的条件下，这种趋势尤为明显。

这是因为当毛细管几何尺寸不变时，若充灌量增加，使得制冷剂循环流量增大，进而压比变大，压缩机的耗功率变大，同时压缩机的电机的效率升高，使压缩机的耗功率有减少的趋势，但压比的增大使得耗功率的增加逐渐占优，从而使得耗功率随充灌量的增加而增加。

毛细管的设计一、 毛细管影响到系统的制冷量及流量匹配，是靠其流动阻力沿管长方向的压力变化来控制制冷剂的流量和保持蒸发器与冷凝器的压力（流量匹配）。

当一定过冷度的液体制冷剂进入毛细管后，会沿着流动方向发生压力状态变化，过冷液体随压力降低变成饱和液体称液相段，其压力降基本上成线性变化。

二、 确定毛细管长度和制冷剂充灌量的最佳组合才能取得最大的能效比（即节能）。

三、 当制冷剂充灌量一定的情况下，随着毛细管长度的增加，制冷量增加，并达到一个最大值，其后随着毛细管长度的增加而制冷量降低。

当毛细管长度不变，而制冷剂充灌量增大时，过冷度增加，过热度减小，制冷剂流量增大，制冷量先增大后减小，而功率逐渐增大。

因此，当制冷剂充灌量增大时，系统的能效比先增大后减小，存在最大值。

四、 模型的设计：一些说明：毛细管的长度L ；毛细管的管径D ；制冷剂质量流量m ；制冷剂流速V ，制冷剂密度；（过冷度：凝汽器中汽轮机排汽饱和温度与凝结水温度之差。

冷凝温度:是指物质状态由气态转变为液态的临界温度）建立模型:建立如图1毛细管微圆模型：1. 对于稳态流动,即工质流经毛细管是一维绝热均相流动，流动处于紊流区，且制冷剂在流动过程中状态变化是连续的，连续性方程为()0d V ρ=；式中：ρ— 制冷剂密度，kg/3m ；V-制冷剂流速，m/s ；2.能量方程：21()02dh d V += 式中：h-制冷剂比焓，J/kg （焓=内能+压强*体积）；3．动量方程：22dL V dp f VdV Dρρ--=；式中：p-压强，Pa ；L-毛细管管长，m ；D-毛细管内径，m ；制冷剂流体进入毛细管，开始处于过冷区，比容不变，焓值也不变，由4.动量方程式积分得：22()in f sc sc sc D p p L G f v -=；式中：G-质流密度，2/()kg m s •；下标sc — 过冷区参数；下标f — 饱和液体参数；下标in — 毛细管进口参数；随着制冷剂在毛细管中继续流动时，压力逐渐下降，焓保持不变，流动变为两相流，根据假设对上述方程离散化，则连续性方程为：1212V A V A m v v ==；式中：-制冷剂质量流量，kg/s ；V-制冷剂的比容，3/m kg ；A-毛细管过流截面积，2m ；则能量方程为：2212121000100022V V h h +=+； 则动量方程为：21221()2m V l p p f G V V D v∆--=-；当V/v=G 是常数时， 则有：222m m m m V V L L f f G D v D ∆∆==；再由上述动量方程得出:12122[()]mm D L p p G V V f GV ∆=---; 上式中的焓、比容由下式确定，则: (1)f g h h x h x =-+，(1)f g v v x v x =-+；m V 速度取1,2点间的平均值，即122m V V V +=；x-制冷剂干度；下标g 表示饱和气体参数。

精心整理毛细管的设计计算与分析毛细管一般指内径为0.4~2.0mm 的细长铜管。

作为制冷系统的节流机构，毛细管是最简单的一种，因其价廉、选用灵活，故广泛用于小型制冷装置中，最近在较大制冷量的机组中也有采用，如我公司10匹柜机采用了，甚至在更大的单冷系统也有用到，某公司40KW 的水冷柜机机组中也有采用。

目前公司使用的毛细管的规格有：1.24mm 、1.37mm 、1.63mm 。

定制的毛细管规格有：1.8mm 、2.1mm 、2.4，还有6mm 、8mm 的铜管也可做较大系统节流用等。

1 23从毛也会出2、毛细管长度对系统的影响1） 吸、排气压力灌注量一定时，随毛细管长度的增加，吸气压力降低，排气压力升高。

增加毛细管的长度，则通过毛细管的质量流量下降，向蒸发器供液减少，开始时压缩机质量流量不变，导致蒸发器内工质减少，蒸发压力下降，冷凝器内工质增多，冷凝压力上升。

随着吸气比容开始上升，压缩机质量流量下降，高低压压差增大，使压缩机的输气系数下降，加大压缩机质量流量的下降趋势，同时随压差增大，毛细管节流量又有所回升，最后当毛细管和压缩机两者的质量流量相等使，整个系统稳定运行。

这时，蒸发压力和吸气压力下降，冷凝压力和排气压力上升，系统质量流量减少。

2）功率和电流空调器的功率主要由压缩机和风机电机两部分组成，其中风机电机的功率很小且基本不变，主要是压缩机随运行情况变化。

压缩机的指示功率为：可以看出，指示功率与质量流量、高低压比成正比。

压缩机功率主要受质量流量的影响，随灌注量的增加，压缩机质量流量增大功率上升。

灌注量一定，随毛细管减短，质量流量增加，冷凝压力下降，蒸发压力上升，压比减小。

根据上式，随质量流量的增加，功率有增大趋势，而随压比减少，功率又有减少的趋势，这两者相互制约。

通过实验可以得到，实验范围内流量的影响起决定作用，即毛细管的减短，流量增大，功率上升。

3）系统加，长，31）受t k要发生变化。

图32）毛细管几何尺寸毛细管几何尺寸包括内径D、长度L和管内壁粗糙度e。

毛细管节流的计算方法制冷系统中一般称内径0.5～2mm左右，长度在1～4m左右的紫钢管为毛细管。

在内径及长度已确定后，毛细管的流量主要受进、出口两侧即高、低压两端压力差大小的影响，与来液过冷度大小、含闪发气体多少以及管弯曲程度、盘绕圈数等也有关。

因此机组系统一定时，不能任意改变工况或更换任意规格的毛细管。

据有关实验表明，在同样工况和同样流量条件下，毛细管的长度与其内径的4.6次方近似成正比，即L1/L2=(d1/d2)4.6 当环境温度升高或制冷剂充加量过多时，冷凝器压力变高，毛细管流量增大会使蒸发器压力及蒸发温度随之升高。

反之，当环境温度降低或制冷剂充加量不足时，冷凝器压力变低，毛细管流量减小会使蒸发器压力及蒸发温度随之降低，导致制冷量下降，甚至降不到所需的温度。

因此，采用毛细管的制冷设备，必须根据设计要求严格控制制冷剂的充加量。

例如200L左右的电冰箱加R12量在150克左右，上下偏差不大于5克。

一般系统的首次充液量M可近似按下式确定：M=20+0.6V （克）式中：V?蒸发盘管内容积(cm3) 一般冰箱用内径为0.5mm、长度3m的紫铜毛细管。

一般空调用内径为1.42mm、长度450mm的紫铜毛细管。

（视实际情况调整）毛细管选型计算数据制冷量：1000W，冷媒：R12，蒸发温度（以蒸发压力（即低压）查标准表）：-10度，冷凝温度（以冷凝压力（即高压）查标准表）：40度，回气温度：-5度，可以选用的毛细管型号及长度如下：制冷量：1000W，冷媒：R22，蒸发温度（以蒸发压力（即低压）查标准表）：-10度，冷凝温度（以冷凝压力（即高压）查标准表）：40度，回气温度：-5度，可以选用的毛细管型号及长度如下：。

毛细管节流及选型计算方法及示例公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]毛细管节流的计算方法制冷系统中一般称内径～2mm左右，长度在1～4m左右的紫钢管为毛细管。

在内径及长度已确定后，毛细管的流量主要受进、出口两侧即高、低压两端压力差大小的影响，与来液过冷度大小、含闪发气体多少以及管弯曲程度、盘绕圈数等也有关。

因此机组系统一定时，不能任意改变工况或更换任意规格的毛细管。

据有关实验表明，在同样工况和同样流量条件下，毛细管的长度与其内径的次方近似成正比，即L1/L2=(d1/d2) 当环境温度升高或制冷剂充加量过多时，冷凝器压力变高，毛细管流量增大会使蒸发器压力及蒸发温度随之升高。

反之，当环境温度降低或制冷剂充加量不足时，冷凝器压力变低，毛细管流量减小会使蒸发器压力及蒸发温度随之降低，导致制冷量下降，甚至降不到所需的温度。

因此，采用毛细管的制冷设备，必须根据设计要求严格控制制冷剂的充加量。

例如200L左右的电冰箱加R12量在150克左右，上下偏差不大于5克。

一般系统的首次充液量M可近似按下式确定： M=20+ （克）式中：V蒸发盘管内容积(cm3) 一般冰箱用内径为、长度3m的紫铜毛细管。

一般空调用内径为、长度450mm的紫铜毛细管。

（视实际情况调整）毛细管选型计算数据制冷量：1000W，冷媒：R12，蒸发温度（以蒸发压力（即低压）查标准表）：-10度，冷凝温度（以冷凝压力（即高压）查标准表）：40度，回气温度：-5度，可以选用的毛细管型号及长度如下：制冷量：1000W，冷媒：R22，蒸发温度（以蒸发压力（即低压）查标准表）：-10度，冷凝温度（以冷凝压力（即高压）查标准表）：40度，回气温度：-5度，可以选用的毛细管型号及长度如下：。