تُستخدم الموزعات الشعرية بشكل أساسي في التطبيقات المنزلية والتجارية الصغيرة حيث يكون الحمل الحراري على المبخر ثابتًا إلى حد ما.تتمتع هذه الأنظمة أيضًا بمعدلات تدفق أقل لغاز التبريد وتستخدم عادةً ضواغط محكمة الإغلاق.يستخدم المصنعون الشعيرات الدموية بسبب بساطتها وتكلفتها المنخفضة.بالإضافة إلى ذلك، فإن معظم الأنظمة التي تستخدم الشعيرات الدموية كجهاز قياس لا تتطلب جهاز استقبال عالي الجانب، مما يؤدي إلى تقليل التكاليف.
التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ 304/304L
الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لفائف التركيب الكيميائي للأنبوب
أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو نوع من سبائك النيكل والكروم الأوستنيتي.وفقًا لمصنع أنابيب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304، فإن المكون الرئيسي فيها هو الكروم (17%-19%)، والنيكل (8%-10.5%).من أجل تحسين مقاومته للتآكل، هناك كميات صغيرة من المنغنيز (2٪) وسي (0.75٪).
| درجة | الكروم | النيكل | كربون | المغنيسيوم | الموليبدينوم | السيليكون | الفوسفور | الكبريت |
| 304 | 18 - 20 | 8 - 11 | 0.08 | 2 | - | 1 | 0.045 | 0.030 |
الخواص الميكانيكية لأنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304
الخصائص الميكانيكية لأنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هي كما يلي:
- قوة الشد: ≥515MPa
- قوة الخضوع: ≥205MPa
- استطالة: ≥30%
| مادة | درجة حرارة | قوة الشد | قوة العائد | استطالة |
| 304 | 1900 | 75 | 30 | 35 |
تطبيقات واستخدامات أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في مصانع السكر.
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في الأسمدة.
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في الصناعة.
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في محطات الطاقة.
- الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لفائف الأنابيب المصنعة المستخدمة في الأغذية ومنتجات الألبان
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في مصنع النفط والغاز.
- أنبوب لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ 304 المستخدم في صناعة بناء السفن.
الأنابيب الشعرية ليست أكثر من أنابيب طويلة ذات قطر صغير وطول ثابت مثبتة بين المكثف والمبخر.تقوم الشعيرات الدموية في الواقع بقياس مادة التبريد من المكثف إلى المبخر.نظرًا للطول الكبير والقطر الصغير، عندما يتدفق سائل التبريد من خلاله، يحدث احتكاك السوائل وانخفاض الضغط.في الواقع، عندما يتدفق السائل فائق التبريد من أسفل المكثف عبر الشعيرات الدموية، قد يغلي بعض السائل، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط.تؤدي قطرات الضغط هذه إلى رفع السائل إلى ما دون ضغط التشبع عند درجة حرارته عند عدة نقاط على طول الأنبوب الشعري.يحدث هذا الوميض بسبب تمدد السائل عند انخفاض الضغط.
يعتمد حجم وميض السائل (إن وجد) على مقدار التبريد الفرعي للسائل من المكثف والشعيرات الدموية نفسها.في حالة حدوث وميض سائل، فمن المستحسن أن يكون الفلاش قريبًا من المبخر قدر الإمكان لضمان أفضل أداء للنظام.كلما كان السائل من أسفل المكثف أكثر برودة، قل تسرب السائل عبر الشعيرات الدموية.عادةً ما يتم لف الشعيرات الدموية أو تمريرها أو لحامها بخط الشفط للحصول على تبريد فرعي إضافي لمنع السائل الموجود في الشعيرات الدموية من الغليان.نظرًا لأن الشعيرات الدموية تقيد وتقيس تدفق السائل إلى المبخر، فإنها تساعد في الحفاظ على انخفاض الضغط المطلوب حتى يعمل النظام بشكل صحيح.
الأنبوب الشعري والضاغط هما المكونان اللذان يفصلان جانب الضغط العالي عن جانب الضغط المنخفض في نظام التبريد.
يختلف الأنبوب الشعري عن جهاز قياس صمام التمدد الحراري (TRV) من حيث أنه لا يحتوي على أجزاء متحركة ولا يتحكم في الحرارة الزائدة للمبخر تحت أي حالة حمل حراري.حتى في حالة عدم وجود أجزاء متحركة، تغير الأنابيب الشعرية معدل التدفق مع تغير ضغط نظام المبخر و/أو المكثف.في الواقع، فهو يحقق الكفاءة المثلى فقط عندما يتم الجمع بين الضغوط على الجانب العلوي والسفلي.وذلك لأن الأنبوب الشعري يعمل من خلال استغلال فرق الضغط بين جانبي الضغط العالي والمنخفض لنظام التبريد.مع زيادة فرق الضغط بين الجوانب العليا والمنخفضة للنظام، سيزداد تدفق مادة التبريد.تعمل الأنابيب الشعرية بشكل مُرضٍ على نطاق واسع من قطرات الضغط، ولكنها بشكل عام ليست فعالة جدًا.
نظرًا لأن الشعرية والمبخر والضاغط والمكثف متصلان على التوالي، يجب أن يكون معدل التدفق في الشعرية مساويًا لسرعة المضخة للضاغط.هذا هو السبب في أن الطول والقطر المحسوبين للأوعية الشعرية عند ضغوط التبخر والتكثيف المحسوبة أمر بالغ الأهمية ويجب أن يكون مساويا لقدرة المضخة في ظل نفس ظروف التصميم.ستؤثر العديد من المنعطفات في الشعيرات الدموية على مقاومتها للتدفق ومن ثم تؤثر على توازن النظام.
إذا كانت الشعيرات الدموية طويلة جدًا وتقاوم أكثر من اللازم، فسيكون هناك تقييد للتدفق المحلي.إذا كان القطر صغيرًا جدًا أو كان هناك عدد كبير جدًا من اللفات عند اللف، فستكون سعة الأنبوب أقل من قدرة الضاغط.سيؤدي ذلك إلى نقص الزيت في المبخر، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الشفط وارتفاع درجة الحرارة الشديد.وفي الوقت نفسه، سوف يتدفق السائل المبرد إلى المكثف، مما يؤدي إلى إنشاء رأس أعلى لأنه لا يوجد جهاز استقبال في النظام لحمل مادة التبريد.مع ارتفاع الرأس وانخفاض الضغط في المبخر، سيزداد معدل تدفق مادة التبريد بسبب انخفاض الضغط العالي عبر الأنبوب الشعري.وفي الوقت نفسه، سينخفض أداء الضاغط بسبب ارتفاع نسبة الضغط وانخفاض الكفاءة الحجمية.سيؤدي هذا إلى إجبار النظام على التوازن، ولكن عند الضغط العالي والتبخر المنخفض يمكن أن يؤدي إلى عدم كفاءة غير ضرورية.
إذا كانت المقاومة الشعرية أقل من المطلوب بسبب القطر القصير جدًا أو الكبير جدًا، فسيكون معدل تدفق سائل التبريد أكبر من قدرة مضخة الضاغط.سيؤدي ذلك إلى ارتفاع ضغط المبخر وانخفاض درجة الحرارة واحتمال حدوث فيضان للضاغط بسبب زيادة إمداد المبخر.يمكن أن ينخفض التبريد الفرعي في المكثف مما يتسبب في انخفاض ضغط الرأس وحتى فقدان مانع تسرب السائل الموجود في الجزء السفلي من المكثف.سيؤدي هذا الارتفاع المنخفض وضغط المبخر الأعلى من الطبيعي إلى تقليل نسبة ضغط الضاغط مما يؤدي إلى كفاءة حجمية عالية.سيؤدي ذلك إلى زيادة قدرة الضاغط، والتي يمكن موازنتها إذا كان الضاغط قادرًا على التعامل مع تدفق سائل التبريد العالي في المبخر.في كثير من الأحيان يملأ المبرد الضاغط، ولا يستطيع الضاغط التعامل معه.
للأسباب المذكورة أعلاه، من المهم أن تحتوي الأنظمة الشعرية على شحنة تبريد دقيقة (حرجة) في نظامها.يمكن أن يؤدي وجود كمية كبيرة جدًا أو قليلة جدًا من مادة التبريد إلى خلل خطير في التوازن وأضرار جسيمة للضاغط بسبب تدفق السوائل أو الفيضانات.للحصول على حجم الشعيرات الدموية المناسب، استشر الشركة المصنعة أو ارجع إلى مخطط حجم الشركة المصنعة.ستخبرك لوحة اسم النظام أو لوحة الاسم بكمية سائل التبريد التي يحتاجها النظام بالضبط، عادةً بأعشار أو حتى أجزاء من مائة من الأوقية.
في حالة الأحمال الحرارية العالية للمبخر، تعمل الأنظمة الشعرية عادةً بدرجة حرارة عالية؛في الواقع، ارتفاع درجة حرارة المبخر إلى 40 درجة أو 50 درجة فهرنهايت ليس أمرًا غير شائع عند الأحمال الحرارية العالية للمبخر.وذلك لأن مادة التبريد الموجودة في المبخر تتبخر بسرعة وترفع نقطة تشبع البخار بنسبة 100% في المبخر، مما يعطي النظام قراءة عالية للحرارة.ببساطة، لا تحتوي الأنابيب الشعرية على آلية تغذية راجعة، مثل الضوء البعيد لصمام التمدد الحراري (TRV)، لإخبار جهاز القياس بأنه يعمل عند درجة حرارة عالية للغاية وتصحيحه تلقائيًا.لذلك، عندما يكون حمل المبخر مرتفعًا وتكون درجة حرارة المبخر مرتفعة، فإن النظام سيعمل بشكل غير فعال للغاية.
يمكن أن يكون هذا أحد العيوب الرئيسية للنظام الشعري.يرغب العديد من الفنيين في إضافة المزيد من سائل التبريد إلى النظام بسبب قراءات الحرارة العالية، ولكن هذا لن يؤدي إلا إلى زيادة التحميل على النظام.قبل إضافة مادة التبريد، تحقق من قراءات الحرارة الزائدة العادية عند الأحمال الحرارية المنخفضة للمبخر.عندما تنخفض درجة الحرارة في المساحة المبردة إلى درجة الحرارة المطلوبة ويكون المبخر تحت حمل حراري منخفض، فإن ارتفاع درجة حرارة المبخر العادي عادة ما يكون من 5 إلى 10 درجات فهرنهايت.عندما تكون في شك، قم بتجميع غاز التبريد، ثم قم بتصريف النظام وإضافة شحنة غاز التبريد الحرجة الموضحة على لوحة الاسم.
بمجرد تقليل الحمل الحراري العالي للمبخر وتحول النظام إلى حمل حراري منخفض للمبخر، ستنخفض نقطة تشبع بخار المبخر بنسبة 100% خلال التمريرات القليلة الأخيرة للمبخر.ويرجع ذلك إلى انخفاض معدل تبخر مادة التبريد في المبخر بسبب انخفاض الحمل الحراري.سيحتوي النظام الآن على درجة حرارة عادية للمبخر تبلغ حوالي 5 إلى 10 درجات فهرنهايت.لن تحدث قراءات الحرارة الزائدة العادية للمبخر إلا عندما يكون الحمل الحراري للمبخر منخفضًا.
إذا كان النظام الشعري ممتلئًا بشكل زائد، فسوف يتراكم السائل الزائد في المكثف، مما يتسبب في ارتفاع الرأس بسبب عدم وجود جهاز استقبال في النظام.سوف يزداد انخفاض الضغط بين جانبي الضغط المنخفض والعالي للنظام، مما يؤدي إلى زيادة معدل التدفق إلى المبخر وزيادة تحميل المبخر، مما يؤدي إلى انخفاض الحرارة الزائدة.بل يمكن أن يؤدي ذلك إلى إغراق الضاغط أو انسداده، وهو سبب آخر لضرورة شحن الأنظمة الشعرية بشكل صارم أو دقيق بالكمية المحددة من مادة التبريد.
John Tomczyk is Professor Emeritus of HVACR at Ferris State University in Grand Rapids, Michigan and co-author of Refrigeration and Air Conditioning Technologies published by Cengage Learning. Contact him at tomczykjohn@gmail.com.
المحتوى المدعوم هو قسم خاص مدفوع حيث توفر شركات الصناعة محتوى عالي الجودة وغير متحيز وغير تجاري حول موضوعات تهم جمهور أخبار ACHR.يتم توفير كافة المحتويات التي ترعاها من قبل شركات الإعلان.هل أنت مهتم بالمشاركة في قسم المحتوى المدعوم لدينا؟اتصل بالممثل المحلي الخاص بك.
عند الطلب في هذه الندوة عبر الويب، سنتعرف على آخر التحديثات لغاز التبريد الطبيعي R-290 وكيف سيؤثر على صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVACR).
في هذه الندوة عبر الإنترنت، يناقش المتحدثان دانا فيشر وداستن كيتشام كيف يمكن لمقاولي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) القيام بأعمال جديدة ومتكررة من خلال مساعدة العملاء على الاستفادة من الإعفاءات الضريبية من IRA والحوافز الأخرى لتركيب مضخات حرارية في جميع المناخات.
وقت النشر: 26 فبراير 2023