Капилярните тръби контролират количеството рефрижерант, което преминава през системата, тъй като вътрешният им диаметър е много малък – обикновено между половин милиметър и два милиметра. Когато горещият, под налягане рефрижерант излиза от кондензатора и навлиза в тези миниатюрни тръби, възниква голямо триене, което понижава налягането с около 85%, според проучване на Понеман от 2023 г. Резкото падане на налягането кара рефрижеранта бързо да се разширява, охлаждайки се в процеса, докато се превърне в тази студена смес от течност и пара точно преди да достигне испарителната намотка, където се извършва по-голямата част от охлаждането.
Капилярните тръбки се използват в около 89 процента от домашните климатични уреди като разширительни устройства с фиксирано сечение, като заместват онези сложни механични клапани, които виждаме на други места (според данни на ASHRAE от 2023 г.). Тези малки тръбки обикновено се изработват от мед или неръждаема стомана. Те помагат да се регулира количеството хладилен агент, което навлиза в испарителя, което в крайна сметка подобрява способността на системата да абсорбира топлина от въздуха в помещенията. Причината тези компоненти да станат толкова разпространени? Простата конструкция, комбинирана с надеждно представяне, ги прави идеални за големи производствени операции. Особено важно за производителите, които се насочват към потребителите с ограничен бюджет, които се нуждаят от надеждни решения за охлаждане, без да натоварват бюджета при производствените мощности за капилярни тръбки за климатици в страната.
Регулирането на потока се определя от три основни фактора:
Оптимизираният капиларен тръбопровод се оказва, че подобрява SEER рейтингите с 1215% в инверторни системи с променлив ток чрез стабилен поток на хладилен агент, според последните данни. Подобряване на проектирането на системите за HVAC .
Металите, които съпротивляват корозия, играят ключова роля, когато материалите трябва да издържат на многократни температурни промени и агресивни химикали с течение на времето. Повечето климатични уреди все още разчитат на мед за вътрешните си компоненти, като приблизително три от четири климатични системи използват мед, защото тя пренася топлината много добре и лесно се формира по време на производството, съгласно данни от HVAC индустрията от 2023 г. За рефрижераторни системи, които работят с амоняк, неръждаемата стомана става основен избор, тъй като по-добре издържа на корозивните ефекти. Сплави от месинг намират приложение в определени ситуации с ниско налягане, където други материали може да не се справят толкова ефективно, въпреки че тези приложения обикновено са доста специализирани в рамките на индустрията.
Безшевни медни тръби се произведени чрез процеси на студено изтегляне, които осигуряват размерна точност от 0.5%. Онлайн рентгенови измервания следят дебелината на стената по време на изтеглянето, поддържайки еднородност в рамките на ±0.01 мм – което е критично за прецизното дозиране на охлаждащото вещество в прецизни климатични системи.
Мед с електролитно изтегляне и устойчивост на удари (ETP) съдържа ≤0.04% кислород, което предотвратява въднородното отравяне по време на запояването. След термична обработка тръбите се стремят да достигнат 65 HRB по скалата на Рокуел B, като по този начин се постига баланс между ковкост и устойчивост на налягане. Автоматизирани визуални системи проверяват всички тръби за съответствие с допуските на диаметъра по ASME B36.19M преди доставка.
Фабриките за капилярни тръби на ток използват процес на многократно студено изтегляне, за да постигнат диаметри до 0,5 mm с точност ±0,01 mm. Материалът от мед се обработва в 6–12 етапа чрез волфрамокобалтови матрици, осигурявайки постоянна дебелина на стената. Системи за измерване в реално време с лазер осигуряват стабилни размери по време на високоскоростни производствени серии над 25 m/мин.
Оптимизирана геометрия на матрицата (ъгли на подхода 12°–16°) и смазване с оксална киселина и сапун намаляват триенето при изтеглянето с 38% в сравнение с алтернативи на петролна основа (TheZebra.org 2021). Прогресивна последователност на матриците поддържа коефициенти на изтегляне между 1,15 и 1,35 на минаване, което позволява общо намаляване на напречното сечение до 75% без предизвикване на материални дефекти.
Между етапите на теглене, медните тръби се подлагат на групова закалка при 450–550°C в пещи с контролируема азотна атмосфера. Това възстановява ковкостта (удължаване ≥35%) и осигурява пълна рекристализация в рамките на 90 минути. Металографски анализ потвърждава микроструктурната цялост преди допълнителна обработка.
CNC летящи резачки отрязват тръбите на дължини от 1,5–6 м с точност ±2 мм при скорости до 30 м/мин. Серво-управляеми системи за навиване произвеждат кълбета с тегло 150–300 кг, като се поддържа съгласувана точност на диаметъра на кълбото до 0,5 мм. Полимерни разделителни слоеве предпазват от повърхностни повреди по време на транспортиране и обработка.
Качеството на повърхността директно влияе на течението на охлаждащото вещество и надеждността на системата. Гладка вътрешна обработка (под 0,8 µm Ra ) минимизира турбуленцията и предотвратява натрупването на частици, които биха могли да доведат до микрозатваряне. Повърхностни дефекти, надвишаващи 5% от дебелината на стената може да намали капацитета на охлаждане с 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), което подчертава необходимостта от строг контрол при производството.
След изтеглянето тръбите минават през киселно обезмасляване с азотна киселина, за да се премахнат оксидните слоеве, последвано от триетапно изплакване с деионизирана вода, за да се отстранят остатъчните химикали. Тръбите се сушат с високонапорни въздушни ножове при температура 65–80°C , което намалява съдържанието на влага до под 50 ППМ —критична стъпка при предотвратяването на вътрешна корозия.
Финалното опаковане се извършва в чисти помещения клас ISO 5, като тръбите се запечатват в контейнери, напълнени с азот, за да се потисне оксидацията. Системи за автоматично управление минимизират човешкия контакт, докато лазерни броячи на частици потвърждават чистотата според MIL-STD-1246E. Обектите от висок клас поддържат нивата на замърсяване на ниво ≤ 10 частици/cm² за частици над 0.5 µm.
Всяка тръба се тества при 2,5× работното си налягане (обикновено 500–800 psi) в продължение на 10–15 минути, за да се потвърди структурната цялост. Това хидростатично тестване открива микротечове дори до 0,003 mm и осигурява надеждност при реални налягания на охлаждащите среди, съответстващо на насоките на ASHRAE 2024.
Лазерни микрометри и ултразвукови дебеломери проверяват външния диаметър с точност ±0,01 mm и дебелината на стената с точност ±5%. Тези измервания осигуряват постоянни характеристики на потока и се следят в реално време, като несъответстващите единици се отхвърлят автоматично, за да се отговаря на изискванията на ASTM B280.
Тестването при ускорено стареене симулира 15 години експлоатация чрез 50 000 цикъла на налягане (50–300 psi) и термични шокове от -40°C до 120°C. За да бъде подходящ за гаранционно покритие, тръбите трябва да запазят поне 95% от първоначалната си якост при експлозия (≥1 200 psi) след тестването.
Всяка тръба е маркирана с лазерно кодиране, което осигурява пълна проследимост към суровините, параметрите на процеса и записите от инспекциите – поддържа изискванията за проверка за срок до 10 години.
Капилярните тръбки намират все по-широко приложение в инверторни топлинни помпи, особено когато производителите имат нужда от компоненти, които работят надеждно при различни налягания, в сравнение с традиционните сплит системи. Преходът към по-екологични алтернативи като хладилния агент R-290 е накарал много собственици на фабрики да премислят операциите си. Около 42 процента от производителите на капилярни тръбки за климатици са модернизирали производствените си процеси от началото на миналата година. Тези модернизации са насочени към предотвратяване на проблеми с водородно изчервяване и съобразяване с новите мерки за безопасност, които се развиват в този сектор.
Капилярните тръбки предимно функционират като разширители с фиксирано сечение, регулирайки потока на хладилния агент към испарителя, за да се подобри топлоотделянето от въздуха в помещенията.
Медта се използва често поради отличната ѝ топлопроводимост и леснотията при формоването, което я прави подходяща за висококачествени компоненти на климатични системи.
Падът на налягане се регулира от геометрията на тръбата, нейната дължина и свойствата на охлаждащото вещество, които влияят на съпротивлението на потока и разликата в налягането.
Стандартът ASTM B280 предвижда мед с 99,9% чистота, осигуряваща съвместимост с модерните охлаждащи вещества и определяща основни свойства като якост на опън и граници на замърсяване с оксиди.
Горчиви новини
EN
