केशिका डिस्पेंसर मुख्य रूप से घरेलू और छोटे वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां बाष्पीकरणकर्ता पर ताप भार कुछ हद तक स्थिर होता है।इन प्रणालियों में रेफ्रिजरेंट प्रवाह दर भी कम होती है और आमतौर पर हर्मेटिक कम्प्रेसर का उपयोग किया जाता है।निर्माता अपनी सादगी और कम लागत के कारण केशिकाओं का उपयोग करते हैं।इसके अलावा, अधिकांश प्रणालियाँ जो माप उपकरण के रूप में केशिकाओं का उपयोग करती हैं, उन्हें हाई-साइड रिसीवर की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे लागत कम हो जाती है।
केशिका ट्यूब कंडेनसर और बाष्पीकरणकर्ता के बीच स्थापित छोटे व्यास और निश्चित लंबाई की लंबी ट्यूबों से ज्यादा कुछ नहीं हैं।केशिका वास्तव में कंडेनसर से बाष्पीकरणकर्ता तक रेफ्रिजरेंट को मापती है।बड़ी लंबाई और छोटे व्यास के कारण, जब रेफ्रिजरेंट इसमें प्रवाहित होता है, तो द्रव घर्षण और दबाव में गिरावट होती है।वास्तव में, चूंकि उपठंडा तरल पदार्थ कंडेनसर के नीचे से केशिकाओं के माध्यम से बहता है, इन दबाव बूंदों का अनुभव करते समय कुछ तरल उबल सकता है।ये दबाव की बूंदें केशिका के साथ कई बिंदुओं पर तरल को उसके तापमान पर संतृप्ति दबाव से नीचे ले आती हैं।यह पलक झपकना दबाव कम होने पर द्रव के विस्तार के कारण होता है।
तरल फ़्लैश का परिमाण (यदि कोई हो) कंडेनसर और केशिका से तरल के सुपरकूलिंग की डिग्री पर निर्भर करेगा।यदि तरल फ्लैशिंग होती है, तो यह वांछनीय है कि सिस्टम का सर्वोत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए फ्लैश बाष्पीकरणकर्ता के जितना संभव हो उतना करीब हो।कंडेनसर के नीचे से तरल पदार्थ जितना ठंडा होगा, केशिका के माध्यम से उतना ही कम तरल रिसेगा।केशिका में तरल को उबलने से रोकने के लिए अतिरिक्त उपशीतलन के लिए केशिका को आमतौर पर कुंडलित किया जाता है, सक्शन लाइन से गुजारा जाता है या वेल्ड किया जाता है।क्योंकि केशिका बाष्पीकरणकर्ता में तरल के प्रवाह को प्रतिबंधित और मापती है, यह सिस्टम को ठीक से काम करने के लिए आवश्यक दबाव ड्रॉप को बनाए रखने में मदद करती है।
केशिका ट्यूब और कंप्रेसर दो घटक हैं जो प्रशीतन प्रणाली के उच्च दबाव पक्ष को निम्न दबाव पक्ष से अलग करते हैं।
एक केशिका ट्यूब एक विस्तार वाल्व मीटरिंग डिवाइस से भिन्न होती है जिसमें इसमें कोई गतिशील भाग नहीं होता है और यह किसी भी ताप भार की स्थिति के तहत बाष्पीकरणकर्ता की सुपरहीट को नियंत्रित नहीं करता है।गतिशील भागों की अनुपस्थिति में भी, बाष्पीकरणकर्ता और/या कंडेनसर प्रणाली के दबाव में परिवर्तन के कारण केशिका नलिकाएं प्रवाह दर को बदल देती हैं।वास्तव में, यह केवल तभी इष्टतम दक्षता प्राप्त करता है जब उच्च और निम्न पक्ष पर दबाव संयुक्त होते हैं।ऐसा इसलिए है क्योंकि केशिका प्रशीतन प्रणाली के उच्च और निम्न दबाव पक्षों के बीच दबाव अंतर का फायदा उठाकर काम करती है।जैसे-जैसे सिस्टम के ऊंचे और निचले किनारों के बीच दबाव का अंतर बढ़ेगा, रेफ्रिजरेंट का प्रवाह बढ़ेगा।केशिका ट्यूब दबाव बूंदों की एक विस्तृत श्रृंखला पर संतोषजनक ढंग से काम करती हैं, लेकिन आम तौर पर बहुत कुशल नहीं होती हैं।
चूंकि केशिका, बाष्पीकरणकर्ता, कंप्रेसर और कंडेनसर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, केशिका में प्रवाह दर कंप्रेसर की पंप डाउन गति के बराबर होनी चाहिए।यही कारण है कि गणना की गई वाष्पीकरण और संक्षेपण दबाव पर केशिका की गणना की गई लंबाई और व्यास महत्वपूर्ण हैं और समान डिजाइन स्थितियों के तहत पंप क्षमता के बराबर होना चाहिए।केशिका में बहुत अधिक मोड़ इसके प्रवाह प्रतिरोध को प्रभावित करेंगे और फिर सिस्टम के संतुलन को प्रभावित करेंगे।
यदि केशिका बहुत लंबी है और बहुत अधिक प्रतिरोध करती है, तो स्थानीय प्रवाह प्रतिबंध होगा।यदि व्यास बहुत छोटा है या घुमावदार होने पर बहुत अधिक मोड़ हैं, तो ट्यूब की क्षमता कंप्रेसर की तुलना में कम होगी।इसके परिणामस्वरूप बाष्पीकरणकर्ता में तेल की कमी हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप कम चूषण दबाव और अत्यधिक गर्मी होगी।उसी समय, उपठंडा तरल कंडेनसर में वापस प्रवाहित होगा, जिससे एक उच्च शीर्ष बनेगा क्योंकि रेफ्रिजरेंट को पकड़ने के लिए सिस्टम में कोई रिसीवर नहीं है।बाष्पीकरणकर्ता में उच्च शीर्ष और कम दबाव के साथ, केशिका ट्यूब में उच्च दबाव ड्रॉप के कारण रेफ्रिजरेंट प्रवाह दर बढ़ जाएगी।साथ ही, उच्च संपीड़न अनुपात और कम वॉल्यूमेट्रिक दक्षता के कारण कंप्रेसर का प्रदर्शन कम हो जाएगा।यह सिस्टम को संतुलन बनाने के लिए मजबूर करेगा, लेकिन उच्च शीर्ष और कम वाष्पीकरण दबाव पर अनावश्यक अक्षमता हो सकती है।
यदि बहुत छोटे या बहुत बड़े व्यास के कारण केशिका प्रतिरोध आवश्यकता से कम है, तो रेफ्रिजरेंट प्रवाह दर कंप्रेसर पंप की क्षमता से अधिक होगी।इसके परिणामस्वरूप उच्च बाष्पीकरणकर्ता दबाव, कम सुपरहीट और बाष्पीकरणकर्ता की अधिक आपूर्ति के कारण कंप्रेसर में संभावित बाढ़ आ जाएगी।कंडेनसर में सबकूलिंग गिर सकती है, जिससे सिर का दबाव कम हो सकता है और यहां तक ​​कि कंडेनसर के तल पर तरल सील भी नष्ट हो सकती है।यह निम्न शीर्ष और सामान्य बाष्पीकरणकर्ता दबाव से अधिक कंप्रेसर के संपीड़न अनुपात को कम कर देगा जिसके परिणामस्वरूप उच्च वॉल्यूमेट्रिक दक्षता होगी।इससे कंप्रेसर की क्षमता बढ़ जाएगी, जिसे संतुलित किया जा सकता है यदि कंप्रेसर बाष्पीकरणकर्ता में उच्च रेफ्रिजरेंट प्रवाह को संभाल सकता है।अक्सर ऐसा होता है कि रेफ्रिजरेंट कंप्रेसर से बाहर निकल जाता है, जिससे कंप्रेसर ख़राब हो जाता है।
ऊपर सूचीबद्ध कारणों के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि केशिका प्रणालियों के सिस्टम में एक सटीक (महत्वपूर्ण) रेफ्रिजरेंट चार्ज हो।बहुत अधिक या बहुत कम रेफ्रिजरेंट से गंभीर असंतुलन हो सकता है और तरल पदार्थ के प्रवाह या बाढ़ के कारण कंप्रेसर को गंभीर क्षति हो सकती है।उचित केशिका आकार के लिए, निर्माता से परामर्श लें या निर्माता का आकार चार्ट देखें।सिस्टम की नेमप्लेट या नेमप्लेट सटीक रूप से इंगित करेगी कि सिस्टम को कितने रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता है, आमतौर पर एक औंस के दसवें या सौवें हिस्से में।
उच्च बाष्पीकरणकर्ता ऊष्मा भार पर, केशिका प्रणालियाँ आमतौर पर उच्च सुपरहीट के साथ काम करती हैं;वास्तव में, उच्च बाष्पीकरणकर्ता ताप भार पर 40° या 50°F का बाष्पीकरणकर्ता सुपरहीट असामान्य नहीं है।ऐसा इसलिए है क्योंकि बाष्पीकरणकर्ता में रेफ्रिजरेंट तेजी से वाष्पित हो जाता है और बाष्पीकरणकर्ता में 100% वाष्प संतृप्ति बिंदु को बढ़ा देता है, जिससे सिस्टम को उच्च सुपरहीट रीडिंग मिलती है।केशिका ट्यूबों में फीडबैक तंत्र नहीं होता है, जैसे कि थर्मोस्टेटिक एक्सपेंशन वाल्व (टीआरवी) रिमोट लाइट, जो मापने वाले उपकरण को बताता है कि यह उच्च सुपरहीट पर काम कर रहा है और स्वचालित रूप से इसे सही करता है।इसलिए, जब बाष्पीकरणकर्ता का भार अधिक होता है और बाष्पीकरणकर्ता सुपरहीट अधिक होता है, तो सिस्टम बहुत अकुशल रूप से काम करेगा।
यह केशिका प्रणाली के मुख्य नुकसानों में से एक हो सकता है।कई तकनीशियन उच्च सुपरहीट रीडिंग के कारण सिस्टम में अधिक रेफ्रिजरेंट जोड़ना चाहते हैं, लेकिन इससे सिस्टम पर केवल अधिभार पड़ेगा।रेफ्रिजरेंट जोड़ने से पहले, कम बाष्पीकरणकर्ता ताप भार पर सामान्य सुपरहीट रीडिंग की जांच करें।जब प्रशीतित स्थान में तापमान वांछित तापमान तक कम हो जाता है और बाष्पीकरणकर्ता कम गर्मी भार के तहत होता है, तो सामान्य बाष्पीकरणकर्ता सुपरहीट आमतौर पर 5° से 10°F होता है।जब संदेह हो, तो रेफ्रिजरेंट इकट्ठा करें, सिस्टम को खाली करें और नेमप्लेट पर इंगित महत्वपूर्ण रेफ्रिजरेंट चार्ज जोड़ें।
एक बार जब उच्च बाष्पीकरणकर्ता ताप भार कम हो जाता है और सिस्टम कम बाष्पीकरणकर्ता ताप भार पर स्विच हो जाता है, तो बाष्पीकरणकर्ता के अंतिम कुछ पासों के दौरान बाष्पीकरणकर्ता वाष्प का 100% संतृप्ति बिंदु कम हो जाएगा।यह कम ताप भार के कारण बाष्पीकरणकर्ता में रेफ्रिजरेंट की वाष्पीकरण दर में कमी के कारण होता है।सिस्टम में अब लगभग 5° से 10°F का सामान्य बाष्पीकरणकर्ता सुपरहीट होगा।ये सामान्य बाष्पीकरणकर्ता सुपरहीट रीडिंग केवल तभी होंगी जब बाष्पीकरणकर्ता का ताप भार कम होगा।
यदि केशिका प्रणाली अधिक भर जाती है, तो यह कंडेनसर में अतिरिक्त तरल जमा कर देगी, जिससे सिस्टम में रिसीवर की कमी के कारण उच्च दबाव हो जाएगा।सिस्टम के निम्न और उच्च दबाव पक्षों के बीच दबाव में गिरावट बढ़ जाएगी, जिससे बाष्पीकरणकर्ता में प्रवाह दर बढ़ जाएगी और बाष्पीकरणकर्ता अतिभारित हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप कम सुपरहीट होगा।यह कंप्रेसर में बाढ़ या रुकावट भी पैदा कर सकता है, जो एक और कारण है कि केशिका प्रणालियों को रेफ्रिजरेंट की निर्दिष्ट मात्रा के साथ सख्ती से या सटीक रूप से चार्ज किया जाना चाहिए।
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.
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