Kapilarne cevi nadzorujejo količino hladiva, ki teče skozi sistem, saj imajo zelo majhen notranji premer, običajno med pol milimetrom in dvema milimetroma. Ko vroče in podprito hladivo zapusti kondenzator in vstopi v te majhne cevi, nastane veliko trenje, zaradi česar se tlak zniža za približno 85 %, kar je bilo ugotovljeno v raziskavi Ponmon v letu 2023. Sudden pressure drop causes the refrigerant to rapidly expand, getting colder in the process until it becomes this chilly mix of liquid and vapor just before hitting the evaporator coil where most of the cooling actually happens.
Kapilarne cevi se uporabljajo v približno 89 odstotkih gospodinjskih klimatskih naprav kot ekspanzijske naprave s stalnim premerom, kar nadomešča zaplete ventilje, ki jih vidimo drugje (glede na podatke ASHRAE iz leta 2023). Te majhne cevi so običajno izdelane iz bakra ali nehrjavečega jekla. Pomagajo urediti, koliko hlajenca teče v izparjalni del, kar na koncu izboljša učinkovitost sistema pri odvajanju toplote iz notranjega zraka. Zakaj so se te komponente tako razširile? Preprost dizajn v kombinaciji z zanesljivim delovanjem jih naredi primerne za masovno proizvodnjo. Zlasti pomembno za proizvajalce, ki ciljajo na cenovno zavedne potrošnike, ki potrebujejo zanesljive rešitve za hlajenje, ne da bi preveč vplivali na proračun pri proizvodnih kapacitetah kapilarnih cevi v državi.
Upravljanje pretoka določajo trije glavni dejavniki:
Optimiziran načrt kapilarnega tubusa je pokazal izboljšanje SEER ocen 12–15% v inverter AC sistemih s stabilnim tokom hlajenca, glede na nedavne Izboljšave v načrtovanju HVAC sistemov .
Kovine, ki odporni na korozijo, igrajo pomembno vlogo, ko morajo materiali prenašati ponavljajoče se spremembe temperature in agresivne kemikalije skozi čas. Večina klimatskih naprav še vedno uporablja baker za notranje komponente, saj ga tri od štirih klimatskih naprav zaradi njegove zmožnosti prevajanja toplote in enostavnega oblikovanja med proizvodnjo uporablja, kar kažejo podatki iz HVAC industrije iz leta 2023. Za hladilne sisteme, ki uporabljajo amonijak, se nevtrdno jeklo uveljavlja kot najprimernejši material, saj je bolj odporno na korozivne učinke. Zlitine mesinga najdejo svoje uporabno področje v določenih nizkotlačnih situacijah, kjer drugi materiali ne bi delovali tako učinkovito, čeprav so te uporabe znotraj industrije precej specializirane.
Brezzvati bakreni cevi se izdelujejo z hladnim vlečenjem, ki omogoča doseganje 0,5 % tolerance dimenzij. Vrzelna RTG meritev med vlečenjem nadzoruje debelino stene in ohranja enakomernost znotraj ±0,01 mm – kar je ključno za natančno doziranje hlajenca v natančnih klimatskih sistemih.
Elektrolitski žilavi baker (ETP) z vsebnostjo kisika ≤0,04 % preprečuje krhkost zaradi vodika med ledenjem. Po žarjenju cevi dosegajo ciljno vrednost 65 HRB na Rockwellovi lestvici B, kar zagotavlja ravnovesje med duktilnostjo in odpornostjo proti tlaku. Sistem avtomatskega vida pregleda vse cevi glede skladnosti s tolerancami premera ASME B36.19M pred odpremo.
Fabrike za kapilarno cevkanje na stran z večprehodnim hladnim vlečenjem dosegajo premer do 0,5 mm s točnostjo ±0,01 mm. Bakreni polizdelek se zmanjšuje v 6–12 stopnjah z uporabo umetnega diamanta, kar zagotavlja enakomerno debelino stene. Sistem za merjenje z lasersko tehnologijo v realnem času ohranja dimenzijsko stabilnost med visokohitrostnimi serijami, ki presegajo 25 m/min.
Optimizirana geometrija orodja (koti pristopa 12°–16°) ter uporaba maščob iz žveplove kisline in mýdla zmanjšata trenje pri vlečenju za 38 % v primerjavi s petrolejskimi alternativami (TheZebra.org 2021). Postopna zaporedja orodij ohranjajo razmerje vlečenja med 1,15 in 1,35 na prehod, kar omogoča skupni zmanjšek prečnega prereza do 75 % brez povzročanja materialnih napak.
Med fazami vlečenja bakerne cevi preidejo skozi žarenje v serijah pri 450–550 °C v pečeh z dušikovo atmosfero. To obnovi duktilnost (podaljšanje ≥35 %) in zagotovi popolno rekristalizacijo v 90 minutah. Metalografska analiza preveri mikrostrukturno celovitost pred nadaljnjim procesiranjem.
CNC letalske škarje razrežejo cevi na dolžine 1,5–6 m z natančnostjo ±2 mm pri hitrostih do 30 m/min. Sistem za navijanje s servopogoni proizvaja tuljave z maso 150–300 kg in ohranja natančnost premera tuljave znotraj 0,5 mm. Polimerna medsevna plast preprečuje poškodbe površine med rokovanjem in prevozom.
Kakovost površine neposredno vpliva na tok hlajenca in zanesljivost sistema. Gladka notranja površina (pod 0,8 µm Ra ) zmanjša vrtinčenje in prepreči nabiranje delcev, ki bi lahko povzročili mikrozačrpljenje. Površinske napake, ki presegajo 5 % debeline stene lahko zmanjša hlajeno zmogljivost za 12–18 % (HVAC Tech Journal, 2023), kar poudarja potrebo po strogi kontroli proizvodnje.
Po vlečenju cevi preidejo kislo čiščenje z dušikovo kislino za odstranitev oksidnih plasti, nato pa tristopinsko izpiranje z deionizirano vodo za odstranitev ostankov kemičnih snovi. Cevi posušijo z visokotlačnimi zračnimi noži pri 65–80 °C , s čimer zmanjšajo vsebnost vlage pod 50 ppm —to je pomemben korak pri preprečevanju notranje korozije.
Končno embaliranje poteka v čistih prostorih razreda ISO 5, cevi pa so zapečene v posodah, izpuhnjenih z dušikom, da se prepreči oksidacija. Sistem avtomatskega rokovanja zmanjša stik s človekom, medtem ko laserski števci delcev preverijo čisto stanje v skladu z MIL-STD-1246E. Najboljše obratovanja ohranjajo nivo kontaminacije na ≤ 10 delcev/cm² za delce večje od 0,5 µm.
Vsaka cev je preskušena pri 2,5-kratnem delovnem tlaku (običajno 500–800 psi) za 10–15 minut, da se potrdi strukturna celovitost. To hidrostatično preskušanje zazna mikropuščanja do 0,003 mm in zagotavlja zanesljivost pri dejanskih tlakih hladila, v skladu z ASHRAE 2024 smernicami.
Laserjski mikrometri in ultrazvočni merilniki preverjajo zunanji premer z natančnostjo ±0,01 mm in debelino stene z natančnostjo ±5%. Te meritve zagotavljajo enakomerno tokovne značilnosti in se spremljajo v realnem času, odstopanja se samodejno zavračajo, da bi bilo skladno s standardom ASTM B280.
Pospešeno testiranje življenjske dobe simulira 15 let uporabe prek 50.000 tlakovnih ciklov (50–300 psi) in toplotnih šokov od -40 °C do 120 °C. Za pridobitev garancije morajo cevi ohraniti vsaj 95 % svoje začetne eksplozijske trdnosti (≥1.200 psi) po testiranju.
Vsaka cev je označena z lasersko vgraviranim kodom, ki omogoča popolno sledljivost do surovin, procesnih parametrov in zapisov pregledov – kar podpira zahteve za revizijo v 10 letih.
Kapilarne cevi se v zadnjem času vse bolj uveljavljajo v invertnih toplotnih črpalkah, zlasti ker proizvajalci potrebujejo komponente, ki zanesljivo delujejo pri različnih tlakih, kot je to običajno pri tradicionalnih split sistemih. Z menjavo na bolj okolju prijazne hladilne sredstva, kot je R-290, so mnogi lastniki tovarn začeli ponovno razmišljati o svojih operacijah. Približno 42 % proizvajalcev klimatskih kapilarnih cevi je od začetka lani prenovilo svoje proizvodne procese. Te izboljšave so osredotočene na preprečevanje težav s vodikovo krhko kovino in prilagoditev novim varnostnim predpisom, ki se v tej panogi še naprej razvijajo.
Kapilarne cevi predstavljajo predvsem ekspanzijske naprave s stalnim premerom odprtine, s katerimi se regulira pretok hladilnega sredstva v izparilni del za izboljšanje absorpcije toplote iz notranjega zraka.
Copper se pogosto uporablja zaradi svoje izjemne toplotne prevodnosti in enostavne oblikovnosti, kar ga naredi primeren za visokokakovostne komponente klimatskih naprav.
Padec tlaka se nadzoruje s geometrijo cevi, dolžino in lastnostmi hladilnega sredstva, ki vplivajo na upor pretoku in diferencial tlaka.
Standard ASTM B280 določa baker s čistostjo 99,9 %, kar zagotavlja združljivost z modernimi hladilnimi sredstvi ter opredeljuje ključne lastnosti, kot so natezna trdnost in meje kontaminacije z oksidi.
Tople novice
EN
