Kapiliariniai vamzdeliai kontroliuoja šaldymo skysčio kiekį, kuris teka per sistemą, nes jų vidinis skersmuo yra labai mažas – paprastai nuo pusės milimetro iki dviejų milimetrų. Kai karštas, slėgiamas šaldymo skystis išeina iš kondensatoriaus ir patenka į šiuos mikro vamzdelius, dėl didelio trinties pasipriešinimo slėgis sumažėja maždaug 85 %, pagal 2023 m. Ponemon tyrimų duomenis. Staigus slėgio sumažėjimas verčia šaldymo skystį greitai išsiskleisti, kol jis virsta šaltu skysčio ir garų mišiniu, kuris pateks į garinimo ritinį, kur vyksta daugiausiai aušinimo proceso.
Kapiliariniai vamzdeliai yra naudojami maždaug 89 procentuose namų ūkio kondicionierių kaip pastovaus skersmens angos plėtimo įrenginių, užimant vietą tiems sudėtingiems mechaniniams vožtuvams, kuriuos matome kitur (pagal ASHRAE 2023 metų duomenis). Šie mažyčiai vamzdeliai dažniausiai gaminami iš vario arba nerūdijančio plieno. Jie padeda reguliuoti, kiek šaldymo priemonės patenka į garintuvą, o tai galiausiai padeda pagerinti sistemos gebėjimą sugerti šilumą iš patalpų oro. Kodėl šie komponentai tapo tokie paplitę? Paprasta konstrukcija ir patikima veikla leidžia jas naudoti masinės gamybos operacijoms. Ypač svarbu gamintojams, kurie siekia biudžetui draugiškų vartotojų, kurie reikalauja patikimų aušinimo sprendimų, nesugadinant biudžeto kondicionierių kapiliarinių vamzdelių gamybos įrenginiuose visoje šalyje.
Srauto reguliavimą nulemia trys pagrindiniai veiksniai:
Optimizuotas kapiliarinio vamzdžio dizainas buvo įrodytas, kad padidina SEER rodiklius 12–15% kintamosios srovės oro kondicionavimo sistemose dėl stabilios aušalo tekėjimo, pagal naujausius tyrimus Oro kondicionavimo sistemos dizaino patobulinimai .
Medžiagos, kurios atsparios korozijai, yra svarbios ten, kur medžiagos turi išlaikyti pakartotinius temperatūros pokyčius ir atlaikyti agresyvias chemines medžiagas laikui bėgant. Daugelyje kondicionierių vis dar naudojamas varis vidinėms detalėms, nes apie tris ketvirtadalius visų kondicionavimo sistemų naudoja varį dėl jo puikios šilumos laidumo savybės ir lengvo apdirbimo gamybos metu, kaip nurodyta 2023 metų duomenyse apie šildymo, vėdinimo ir kondicionavimo (HVAC) pramonę. Ammoniaką naudojančioms šaldymo sistemoms pasirenkama nepridėmiškai plienas, nes jis geriau atlaiko korozinį poveikį. Varinių lydinių lydiniai randa savo nišą tam tikrose žemos įtampos situacijose, kur kitos medžiagos nebūna tokios veiksmingos, nors šios sritys yra gana specializuotos pramonėje.
Besiūliai vario vamzdžiai gaminami naudojant šaltąjį tempimo procesą, kuris pasiekia 0,5 % matmenų tikslumą. Tiesioginis rentgeno spindulių matavimas stebi sienelės storį tempimo metu, išlaikant vientisumą ±0,01 mm – tai kritiškai svarbu tiksliai šaldytuvo dozavimui tikslumo AC sistemose.
Elektrolitinis atsparus smūgiui (ETP) varis su ≤0,04 % deguonies kiekiu neleidžia vandenilio trapumui atsirasti būnant aukštoje temperatūroje. Po atkaitinimo vamzdžiai yra taikomi, kad pasiektų 65 HRB Rockwell B skalėje, užtikrinant pusiausvyrą tarp plastiškumo ir slėgio atsparumo. Automatinės matavimo sistemos tikrina visus vamzdžius pagal ASME B36.19M skersmens tolerancijas prieš siunčiant klientui.
Kintamosios srovės kapiliarinės vamzdelių gamyklos naudoja daugiapakopį šaltą valcavimą, kad būtų pasiekiamos iki 0,5 mm skersmens su ±0,01 mm tikslumu. Vario žaliava per 6–12 etapų yra sumažinama naudojant volframo karbido matus, užtikrinant nuolatą sienelės storį. Realinio laiko lazerio matavimo sistemos užtikrina dimensinę stabilumą esant didelio greičio gamybai, viršijančiai 25 m/min.
Optimizuota mato geometrija (12°–16° priėjimo kampai) ir oksalo rūgšties su muilu tepiklai sumažina trintį 38 % lyginant su naftos produktais pagamintais alternatyvais (TheZebra.org 2021). Palaipsniška mato seka išlaiko valcavimo santykį tarp 1,15 ir 1,35 vienam etapui, leidžianti sumažinti iki 75 % bendrą skerspjūvio plotą be medžiagos defektų atsiradimo.
Tarp brėžimo etapų variniai vamzdžiai yra atkaitinami partijomis 450–550°C azote valdomose krosnyse. Tai atkuria plastinį būklę (≥35% pailgėjimą) ir užtikrina visišką rekristalizaciją per 90 minučių. Metalografinė analizė patvirtina mikrostruktūros vientisumą prieš tolesnį apdorojimą.
CNC skrendantys pjūklai supjausto vamzdžius į 1,5–6 m ilgio atkarpas su ± 2 mm tikslumu esant greičiui iki 30 m/min. Servo variklių valdomos vyniojimo sistemos gamina ritinius, sveriančius 150–300 kg, išlaikant ritinio skersmens nuokrypį 0,5 mm ribose. Polimeriniai tarpiniai sluoksniai saugo nuo paviršiaus pažeidimų perdirbant ir vežant.
Paviršiaus kokybė tiesiogiai veikia šaldymo skysčio tekėjimą ir sistemos patikimumą. Lygus vidinis paviršius (žemiau 0,8 µm Ra ) sumažina turbulenciją ir neleidžia kauptis dalelėms, kurios gali sukelti mikro užsikimšimą. Paviršiaus defektai viršijantys 5% sienelės storį gali sumažinti aušinimo našumą 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), pabrėžiant reikalingumą taikyti griežtus gamybos kontrolės metodus.
Aptraukimo metodu pagamintos vamzdelių dalys yra apdorojamos azoto rūgštyje, kad būtų pašalintos oksidų sluoksnis, po to atliekamas trijų pakopų deionizuoto vandens skalavimas siekiant pašalinti likutines chemines medžiagas. Didesnės galios oro peiliai džiovinami vamzdelius esant 65–80°C , sumažinant drėgmės kiekį iki mažiau nei 50 ppm – tai svarbus žingsnis, užtikrinantis apsaugą nuo vidinio korozijos atsiradimo.
Galutinis pakuojimas atliekamas ISO 5 klasės valymo patalpose, vamzdeliai yra sandariai uždaryti inde, kuriame yra azoto dujų, kad būtų išvengta oksidacijos. Automatizuotos manipuliavimo sistemos sumažina žmogaus kontaktą, tuo tarpu lazeriniai dalelių skaitikliai tikrina švarą pagal MIL-STD-1246E standartą. Aukščiausios klasės įrenginiai užtikrina užteršimo lygį iki ≤ 10 dalelių/cm² dėl dalelių, didesnių nei 0,5 µm.
Kiekvienas vamzdelis yra testuojamas esant 2,5× didesniam darbiniam slėgiui (paprastai 500–800 psi) per 10–15 minučių, kad būtų patvirtinta konstrukcijos vientisuma. Šis hidrostatinis bandymas aptinka mikro nutekėjimus, mažesnius nei 0,003 mm, ir užtikrina patikimumą esant realiomis šaldymo skysčio slėgio sąlygoms, atitinkančioms ASHRAE 2024 gaires.
Lazeriniai mikrometrai ir ultragarsiniai matuokliai tikrina išorinį skersmenį ±0,01 mm tikslumu ir sienelės storį ±5% tikslumu. Šie matavimai užtikrina vienodas srauto charakteristikas ir yra stebimi realiu laiku, o neatitinkantys vienetai automatiškai atmetami, kad būtų užtikrintas atitikimas ASTM B280 standartui.
Gyvenimo ciklo tyrimas modeliuoja 15 metų eksploataciją per 50 000 slėgio ciklų (50–300 psi) ir šiluminius šokus nuo -40°C iki 120°C. Siekiant gauti garantinę priežiūrą, vamzdeliai turi išlaikyti bent 95 % pradinės sprogimo stiprumo (≥1 200 psi) po bandymų.
Kiekvienas vamzdelis pažymėtas lazerio išgraviruotu kodu, kuris leidžia visiškai sekti atgal iki žaliavų, technologinių parametrų ir inspekcijos duomenų – tai palaiko 10 metų auditavimo reikalavimus.
Šiuolaikinėse inverterinio tipo šilumos siulbėse vis dažniau naudojamos kapiliarinės vamzdeliai, ypač kai gamintojams reikia komponentų, kurie patikimai veiktų esant kintamam slėgiui, viršijančiam tradicinių dalinių sistemų reikalavimus. Pereinant prie žalesnių alternatyvų, tokių kaip R-290 šaldymo dujos, daugelis gamyklų savininkų pradėjo peržiūrėti savo veiklą. Apie 42 procentai gamintojų, gaminančių oro kondicionavimo kapiliarinius vamzdelius, nuo praėjusios vasaros pradžios modernizavo gamybos procesus. Šie patobulinimai nukreipti į vandenilio embrittlement (angliškai: trūkinėjimas dėl vandenilio) problemų prevenciją ir prisitaikymą prie nuolat besikeičiančių saugos taisyklių šioje srityje.
Kapiliariniai vamzdeliai daugiausiai naudojami kaip fiksuoto skersmens plečiamieji įrenginiai, kurie reguliuoja šaldymo skysčio srautą į garintuvą, siekiant padidinti šilumos pasisavinimą iš patalpų oro.
Varis dažnai naudojamas dėl jo puikios šilumos laidumo savybės ir formavimo patogumo, todėl jis tinka aukštos kokybės oro kondicionavimo komponentams.
Slėgio kritimą valdo vamzdelio geometrija, ilgis ir aušinimo skysčio savybės, kurios daro įtaką tekėjimo pasipriešinimui ir slėgio skirtumui.
ASTM B280 standartas nurodo 99,9 % gryno vario naudojimą, užtikrinant suderinamumą su moderniais aušinimo skysčiais ir apibrėžiant pagrindines savybes, tokias kaip atsparumas tempimui ir oksidų užteršimo ribos.
Karštos naujienos
EN
