Kapillarrohr-Rechner für Kältemittel

Ein Kältemittel-Kapillarrohr ist eine feste Drossel mit kleinem Innendurchmesser, die flüssiges Kältemittel zwischen dem Hochdruck-Verflüssiger und dem Niederdruck-Verdampfer dosiert. Der enge Durchgang erzeugt den für die Verdampfung nötigen Druckabfall ohne bewegliche Teile. Haushaltskühlschränke, kleine Klimageräte, Luftentfeuchter und kompakte Wärmepumpen verwenden diese einfache Vorrichtung häufig, weil sie günstig, leise und zuverlässig ist. Durchmesser und Länge müssen dennoch zu Kältemittel, Verdichter, Kühllast und erwarteten Betriebsdrücken passen. Dieser Rechner kombiniert die Rohrgeometrie mit einer eingegebenen mittleren Geschwindigkeit, um den Volumenstrom abzuschätzen. Die kreisförmige Strömungsfläche ist Pi mal Durchmesser zum Quadrat geteilt durch vier; der Volumenstrom ergibt sich aus Fläche mal Geschwindigkeit. Die Kältemitteldichte wandelt ihn in einen Massenstrom um, und eine repräsentative Verdampfungsenthalpie liefert eine ungefähre Kälteleistung. Der angezeigte Druckabfall ist die Differenz zwischen Eintritts- und Austrittsdruck. Die Reynolds-Zahl ist Dichte mal Geschwindigkeit mal Durchmesser geteilt durch dynamische Viskosität und zeigt grob an, ob die angenommene Strömung laminar, im Übergangsbereich oder turbulent ist. Die tatsächliche Kapillarrohrauswahl ist komplexer als ein einzelnes stationäres Modell. Bei sinkendem Druck verdampft ein Teil des Kältemittels schlagartig, sodass Dichte, Viskosität, Dampfgehalt und Geschwindigkeit entlang des Rohrs variieren. Eintrittsverluste, Bögen, Rauheit, Unterkühlung, Ölzirkulation, Fertigungstoleranzen, Wärmeaustausch mit der Umgebung und Füllmenge beeinflussen die Leistung ebenfalls. Das Ergebnis ist deshalb als technische Schätzung zu behandeln und ersetzt weder Herstellerdiagramme noch validierte Simulationen oder Prototypenversuche. Der Durchmesser hat einen besonders starken Einfluss auf die Drosselung. Kleine Änderungen des Innendurchmessers können den Durchfluss stark verändern; zusätzliche Länge erhöht meist den Widerstand. Ein Rohr mit zu viel Durchfluss kann den Verdampfer überfluten und den Saugdruck erhöhen. Zu geringer Durchfluss kann den Verdampfer unterversorgen und die Leistung senken. Konstrukteure beginnen häufig mit veröffentlichten Verdichter- und Kältemitteldaten und kürzen das Rohr anschließend in kontrollierten Versuchen. Verwenden Sie konsistente Messungen und realistische Betriebswerte. Der Eintrittsdruck sollte über dem Austrittsdruck liegen; Durchmesser und Länge müssen positiv sein. Die Geschwindigkeit muss die Strömung im Kapillarrohr beschreiben, nicht in einer anderen Systemleitung. Die Temperatur dokumentiert den Betriebspunkt, obwohl diese kompakte Schätzung repräsentative Flüssigkeitseigenschaften je Kältemittel nutzt. Beachten Sie bei Bau und Wartung stets die Kältemittelsicherheitsregeln, Vorgaben für Druckgeräte und geltende Umweltvorschriften.