ỐNG MAO
Định nghĩa: ống mao còn gọi là ống Kapile, ống mao dẫn, cáp phun…là thiết bị tiết lưu (thiết bị tiết lưu lượng) hay thiết bị dãn nở được sử dụng rất nhiều trong tủ lạnh và máy điều hòa nhiệt độ gia dụng.
Nhiệm vụ:cung cấp đầy đủ lượng ga lỏng cho dàn bay hơi và duy trì áp suất bay hơi hợp lý, phù hợp với nhiệt độ bay hơi trong dàn lạnh.
Vị trí lắp đặt
Ống mao được nối giữa phin sấy lọc (sau dàn ngưng tụ) và nối vào dàn bay hơi theo chiều chuyển động của ga lạnh.

Cấu tạo
Ống mao đơn giản chỉ là một đoạn ống có đường kính rất nhỏ từ 0,6 đến 2mm với chiều dài từ 0,5 đến 5m ( xem hình 4.1) so với van tiết lưu nó có ưu và nhược điểm sau:
  • Ưu điểm: Rất đơn giản, không có chi tiết chuyển động nên không cần bình chứa. Sau khi máy nén ngừng làm việc vài phút, áp suất hai ống mao cân bằng nên máy nén khởi động lại rất dễ dàng.
  • Nhược điểm: dễ tắt bẩn, tắt ẩm, khó xác định độ dài ống, không tự điều chỉnh được lưu lượng theo các chế độ làm việc khác nhau nên sử dụng cho các hệ thống lạnh có công suất nhỏ và rất nhỏ.
Các kích thước của ống mao sử dụng ở Việt Nam theo tiêu chuẩn của Nga 2624 – 67, bằng đồng thau  hoặc đồng M2 và M3 có đường kính trong: 0,8; 0,82 và 0,85mm, đường kính ngoài 2,10,1 mm, độ ôvan 0,1 mm.
Ống đảm bảo độ bền đến 50at và khả năng thông dòng được kiểm tra bằng lưu lượng kế.
Các ống mao nhập từ Mỹ có các cỡ đường kính trong 0,66; 0,79; 0,91; 1,07; 1,12; 1,22; 1,4; 1,63; 1,78; 1,9; 2,03; 2,16 và 2,29mm.
4.6.1. Thiết kế ống mao
Việc thiết kế ống mao dựa trên suy nghĩ rằng: với một chế độ làm lạnh nhất định cần phải đưa vào dàn lạh một lượng ga lỏng nhất định. Lượng ga lỏng này phải phù hợp với năng suất lạnh của máy nén và phù hợp với lưu lượng chảy qua ống mao ở điều kiện làm việc đó.
Lưu lượng chảy qua ống mao phụ thuộc vào áp suất ngưng tụ pk, áp suất hút p0, nhiệt độ quá lạnh của ga lỏng tql.
Ngoài ra, lưu lượng của ống mao phụ thuộc vào kích thước hình học của ống như đường kính trong, chiều dài, độ phân tán bề mặt trong, cách bố trí ống (để thẳng hoặc cuộn thành hình lò xo…)
Một điều rất bất lợi khi thiết kế ống mao là năng suất lạnh của máy nén biến thiên ngược với lưu lượng của ống mao. Ví dụ, khi nhiệt độ ngưng tụ tăng, năng suất lạnh của máy nén giảm thì lẽ ra lưu lượng qua ống mao phải giảm theo thì lưu lượng qua ống mao lại tăng lên (do chênh lệch áp suất bên đẩy và hút tăng lên).
Tóm lại việc thiết một ống mao phù hợp với hệ thống lạnh luôn luôn có nhiệt độ bên ngoài thay đổi là rất khó khăn.
Có nhiều phương pháp thiết kế ống mao. Ở đây chúng tôi giới thiệu toán đồ đơn giản của Đức (DKV – Arbeitsblatt 4 – 17) dùng để xác định chiều dài theo đường kính ống mao (hình 4.14).
Từ thông số năng suất hút của máy nén kín Vh và chế độ làm việc tk = 35oC và to nào đó, dóng ngang sang phải ta sẽ tìm được các điểm cắt với các đường đặc trưng của các đường kính ống mao khác nhau. Từ các điểm cắt, dóng xuống ta tìm được các chiều dài ống mao tương ứng. Giá trị lưu lượng VN2 là giá trị so sánh của ống mao khi tiết lưu dòng khí của nitơ có áp suất đầu 10at xuống áp suất bình thường.
1.JPG
Hình 4.14. Toán đồ xác định chiều dài ống mao
Toán đồ này chỉ sử dụng cho ống mao có bề mặt trong nhẵn chuốt bằng con chuốt, có độ nhám không lớn hơn 4μm và đặt thẳng, với nhiệt độ tk = 35oC. Khi nhiệt độ tk khác 35oC phải tính chuyển. Trong điều kiện Việt Nam, tk = 45 ÷ 55oC các đường đặc trưng to sẽ dịch chuyển xuống dưới và ống mao dài thêm đáng kể.
Nhưng giá trị xác định được trên toán đồ chỉ được coi như giá trị định hướng. Muốn xác định chính xác hơn độ dài ống mao, phải thử nghiệm trực tiếp trên hệ thống lạnh (hình 4.15).
2.JPG
Hình 4.15. Thử nghiệm xác định chiều dài ống mao của  hệ thống lạnh
Song song với ống mao không có độ dài l xác định trên toán đồ còn bố trí các ống mao khác có độ dài lớn hơn và nhỏ hơn cụ thể ống mao 1 có l + 60cm, ống mao 2 có l + 30cm, ống mao 3 có l – 30cm và ống mao 4 có l – 60cm. Mỗi ống mao có một van chặn để có thể tiến hành thử nghiệm từng ống mao riêng biệt. Đầu tiên thử nghiệm với ống mao 0. Hệ thống được nạp ga đến khi nào dàn bay hơi lạnh đều hết dàn. Khi đạt chế độ làm việc ổn định, đọc giá trị pk và po. Nếu po cao hơn yêu cầu phải tiến hành với ống mao dài hơn và nếu thấp hơn yêu cầu phải tiến hành thử nghiệm với ống mao ngắn hơn. Khi thử nghiệm với ống mao khác nếu dàn lạnh chưa bám đều tuyết phải nạp thêm và nếu tuyết bám trên cả đường ống hút xả bớt ga để đạt được chế độ làm việc tối ưu.
Lượng ga nạp vào hệ thống phải vừa đủ. Nhiều hoặc ít ga quá đều làm giảm năng suất lạnh và tăng tiêu tốn điện năng vì chế độ làm việc lệch khỏi chế độ thiết kế (hình 4.16). Chỉ có nạp đủ môi chất (m2), hệ thống lạnh đạt tới chế độ làm việc tối ưu với điện năng tiêu tốn N2 nhỏ nhất.
3.JPG
Hình 4.16. Điện năng tiêu tốn phụ thuộc vào lượng nạp
4.6.2. Cân cáp
            Cân cáp là từ các thợ sửa chữa tủ lạnh dùng để chỉ việc sửa đổi lại ống mao cho phù hợp với hệ thống máy lạnh sau khi sửa chữa hay dựng một máy kem, máy đá. Khi sửa chữa và dựng máy, để đạt được chế độ lạnh yêu cầu thường người ta phải cân cáp vì ống mao cũ không còn phù hợp, vì bị dập, bẹp, vì blốc đã bị dão, vv…
            Đối với người mới vào nghề, việc cân cáp là một việc thực sự khó khăn. Trong nhiều trường hợp, cân cáp đã thành “bí quyết nhà nghề” mà ít người muốn tiết lộ. Để mau chóng cân cáp thành thạo chỉ có cách duy nhất là hãy làm nhiều, làm thận trọng, dựa vào các phương pháp đã biết và tự rút kinh nghiệm cho bản thân.
            Sau đây là hai phương pháp cân ống mao, thợ sửa chữa Việt Nam hay dùng, rất phù hợp và thuận tiện mà không kém hiệu quả, dựa trên trở lực của ống mao đối với dòng không khí nén của chính blốc sẽ lắp đặt với nó.
            Phương pháp 1 (hình 4.17) chỉ đo trở lực không khí của ống mao và phin với chính blốc sẽ lắp cùng ống mao trong hệ thống. Nối ống mao vào phin và nối vào đầu đẩy của blốc. Trước phin lắp áp kế. Đầu hút của blốc để tự do hút không khí và đầu kia của ống mao cũng để tự do trong không khí như hình vẽ. Cho blốc chạy, kim của áp kế sẽ từ từ tăng lên một giá trị nào đó. Giá trị ổn định cao nhất mà kim đạt được p1 chính là trở kháng thủy lực của ống mao. So sánh với giá trị kinh ngiệm, nếu nhỏ phải nối thêm ống mao và lớn phải cắt bớt ống mao. Đối với tủ lạnh thường, 1 sao, nhiệt độ - 6oC, p1 = 130 ÷ 150psi. Tủ 2 sao (- 12oC): p1 = 150 ÷ 160psi và tủ 3 sao cũng như tủ kem, tủ bảo quản đông p1 = 160 ÷ 180psi(R12). Blốc khỏe nên lấy các giá trị trên còn blốc yếu nên lấy các giá trị dưới. Đây chỉ là các số liệu cho tủ có dàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên, theo kinh nghiệm nêu ra để cùng tham khảo.
4.JPG
Hình 4.17. Phương pháp cân cáp thứ nhất
            Phương pháp 2 (hình 4.18) đo trở lực không khí của ống mao trong hệ thống lạnh đã lắp hoàn chỉnh.
            Ống mao được lắp vào hệ thống hoàn chỉnh. Độ dài ống mao có thể lấy theo giá trị định hướng có thêm chiều dài dự trữ. Trước phin lọc (cũng có thể sau phin nếu coi tổn thất áp suất ở phin là không đáng kể) lắp áp kế để đo trở lực không khí.
5.JPG
Hình 4.18. Phương pháp cân cáp thứ hai
            Cho blốc chạy, không khí được hút vào blốc theo đường nạp. Kim áp kế quay. Khi kim đạt vị trí ổn định (cao nhất) áp suất trong và ngoài blốc cân bằng, không khí không được hút thêm vào blốc thì đọc trị số áp suất đạt được. Trị số này được coi là tiêu chuẩn đánh giá trở lực của ống mao. Nếu trị số quá nhỏ phải nối thêm ống và trị số quá lớn phải cắt bớt. Đối với tủ lạnh dàn ngưng đối lưu không khí tự nhiên p1 từ 150 đến 210psi. Nếu cần nhiệt độ bay hơi cao lấy trị số thấp và ngược lại.
            Đối với bể kem, bể đá dàn ngưng có quạt gió p1 lấy từ 75 đến 140psi. Nhiệt độ bay hơi cao chọn trị số nhỏ và nhiệt đô bay hơi thấp (đến -  25oC) lấy trị số cao.
            Khi chọn ống mao cần chú ý một số các nguyên tắc sau:
  • Để tránh tắc bẩn và tắc ẩm nên chọn ống mao có đường kính lớn (với chiều dài lớn) không nên chọn ống mao có đường kính nhỏ.
  • Không tìm cách tăng trở lực ống mao bằng cách kẹp bớt ống mao.
  • Trở lực ống mao càng lớn, đô lạnh đạt được càng sâu, nhưng năng suất lanh của hệ thống càng nhỏ, vì vậy chỉ cân cáp vừa đủ độ lạnh cần đạt.
4.6.3. Một số hư hỏng và cách khắc phục
  • Ống mao có tiết diện rất nhỏ nên rất dễ bị tắc bẩn, một phần hoặc toàn phần. Khi tắc hoàn toàn, hệ thống mất lạnh, máy nén chạy không tải, dòng điện có trị số thấp nhất (chạy không tải). Khi tắc một phần tủ kém lạnh và hầu như không nghe thấy tiếng “xì xì” do ga phun vào dàn bay hơi, dòng nhỏ hơn bình thường. Chỗ tắc ống mao đổ mồ hôi.
  • Dùng đèn khò hơ nóng chỗ bị tắc khi máy chạy dùng tuôcnơvit gõ nhẹ vài lần. Nếu không hết phải tháo ra để thông lại hoặc cắt bỏ phần bị tắc vì thường hay tắc ngay ở phần phin lọc, nếu cần phải thay mới.
  • Van tiết lưu nhiệt có nhiều chi tiết chuyển động nên cũng hay có những trục trặc ở các chi tiết này. Các chi tiết chuyển động có hể bị mòn, bị kẹt vì bẩn, có thể bị tắc bẩn do lưới lọc bị thủng. Biểu hiện ở hệ thống lạnh giống như khi ống mao bị tắc. Nói chung những hư hỏng này phải chuyển cho thợ chuyên môn sửa chữa.
  • Van tiết lưu nhiệt có hệ thống cảm nhiệt có nạp môi chất. Hệ thống này cũng có thể bị thủng, xì, làm van mất tác dụng. Phải thay mới hệ thống cảm nhiệt cùng loại hoặc thay thế mới phù hợp.