냉매 모세관 계산기
모세관의 실제 치수와 운전 조건으로 냉매 유량, 압력 강하, 냉각 용량 및 레이놀즈 수를 추정합니다.
모세관 성능
관의 치수, 냉매, 압력, 온도 및 평균 유속을 입력하세요.
냉매 모세관 안내
냉매 모세관은 고압 응축기와 저압 증발기 사이에서 액체 냉매를 조절하는 작은 내경의 고정 교축 장치입니다. 좁은 통로가 움직이는 부품 없이 증발에 필요한 압력 감소를 만듭니다. 저렴하고 조용하며 신뢰성이 높아 가정용 냉장고, 소형 에어컨, 제습기 및 소형 히트펌프에 자주 사용됩니다. 다만 관 직경과 길이는 냉매, 압축기, 냉각 부하 및 예상 운전 압력에 맞아야 합니다.
이 계산기는 관의 치수와 입력한 평균 유속을 결합해 체적 유량을 추정합니다. 원형 유로 면적은 원주율에 직경의 제곱을 곱한 뒤 넷으로 나눈 값이고, 체적 유량은 면적에 유속을 곱한 값입니다. 냉매 밀도로 질량 유량을 구하고 대표 잠열로 대략적인 냉각 용량을 환산합니다. 표시되는 압력 강하는 입구와 출구 압력의 차이입니다. 레이놀즈 수는 밀도, 유속, 직경을 곱해 점성계수로 나눈 값으로, 가정한 흐름이 대체로 층류, 천이류 또는 난류인지 나타냅니다.
실제 모세관 선정은 단일 정상상태 모델보다 복잡합니다. 압력이 떨어지면서 냉매가 플래시 증발하므로 밀도, 점도, 건도 및 유속이 관을 따라 바뀝니다. 입구 손실, 굽힘, 거칠기, 과냉각, 오일 순환, 제조 공차, 주변과의 열전달 및 충전량도 성능에 영향을 줍니다. 따라서 결과는 공학적 추정치로 취급해야 하며 제조사 선정표, 검증된 시뮬레이션 소프트웨어 또는 시제품 시험을 대신할 수 없습니다.
직경은 교축 작용에 특히 큰 영향을 줍니다. 내경이 조금만 달라져도 유량이 크게 변할 수 있으며, 길이가 늘면 보통 저항이 증가합니다. 냉매를 너무 많이 통과시키면 증발기에 과다 공급되어 흡입 압력이 높아질 수 있고, 너무 적게 통과시키면 공급 부족으로 용량이 낮아질 수 있습니다. 설계자는 보통 공개된 압축기와 냉매 자료를 출발점으로 삼고 통제된 시험에서 관 길이를 줄여 조정합니다.
일관된 측정값과 현실적인 운전값을 사용하세요. 입구 압력은 출구 압력보다 높고 직경과 길이는 양수여야 합니다. 유속은 시스템의 다른 배관이 아니라 모세관 내부 흐름을 나타내야 합니다. 온도는 운전점을 기록하기 위해 포함되어 있지만 이 간이 추정은 냉매별 대표 액체 물성을 사용합니다. 시스템을 제작하거나 정비할 때는 냉매 안전 규칙, 압력용기 작업 기준 및 관련 환경 법규를 반드시 따르세요.
모세관 예시
| 구성 | 일반적인 용도 | 설계 참고 |
|---|---|---|
| 0.8 mm, 2.0 m, R410A | 가정용 에어컨 | 작은 내경이 소형 분리형 시스템에 강한 교축 작용을 제공합니다. |
| 1.2 mm, 3.5 m, R134a | 상업용 냉장고 | 더 큰 내경과 긴 관로는 중간 정도의 냉동 부하에 적합합니다. |
| 0.6 mm, 1.8 m, R1234yf | 자동차 냉각 회로 | 좁은 관이 비교적 큰 압력 차에서 유량을 조절합니다. |
| 1.5 mm, 4.2 m, R407C | 산업용 칠러 | 더 큰 유로 면적이 높은 공칭 용량을 뒷받침합니다. |
모세관 성능 계산 방법
- 모세관 내경과 총 유효 길이를 입력하세요.
- 냉매를 선택하고 입구 및 출구 운전 압력을 입력하세요.
- 냉매 온도와 추정 관내 평균 유속을 입력하세요.
- 「모세관 성능 계산」을 선택하고 유량, 용량 및 레이놀즈 수를 설계 요구 사항과 비교하세요.
모세관 계산기 자주 묻는 질문
모세관 직경은 냉매 유량에 어떤 영향을 주나요?
내경이 크면 유로 면적이 훨씬 넓어지고 교축 저항이 크게 줄어듭니다. 작은 내경 공차도 시스템 용량을 눈에 띄게 바꿀 수 있으므로 가능하면 측정한 내경을 사용하세요.
모세관 길이가 중요한 이유는 무엇인가요?
관이 길수록 마찰 저항이 커지고 보통 냉매 유량이 줄어듭니다. 기술자는 흔히 여유 있는 길이에서 시작해 전체 시스템을 관찰하면서 조금씩 줄입니다.
레이놀즈 수는 무엇을 보여 주나요?
흐름의 관성 효과와 점성 효과를 비교합니다. 유동 상태를 나타내는 유용한 지표이지만 플래시 증발하는 이상 냉매는 일반 단상 관 유동보다 고급 해석이 필요합니다.
냉각 용량은 정확한 장비 정격인가요?
아니요. 대표 밀도와 잠열을 바탕으로 한 추정치입니다. 실제 시스템은 교축부와 증발기를 지나며 상태가 변하므로 냉매 물성 자료와 실물 시험으로 최종 용량을 확인하세요.
이 결과로 손상된 모세관을 교체할 수 있나요?
초기 비교에만 사용하세요. 원래 냉매, 내경, 유효 길이, 압축기 및 충전량을 맞추고 장비 제조사의 정비 정보를 따르세요.