蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)制冷劑管道直徑的確定
制冷劑管道直徑的確定應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)、壓力降和回油三個因素。例如，從投資上看，當(dāng)然希望管徑越小越好，但是，這將造成較大的壓力損失，引起壓縮機(jī)吸氣壓力的降低和排氣壓力的增高，降低該制冷系統(tǒng)的制冷能力，并且提高了單位制冷量所消耗的電能。又如，對于氟利昂制冷系統(tǒng)來說，如果吸氣管管徑選擇不當(dāng)，會造成潤滑油回油不良，使系統(tǒng)的運行和制冷能力的充分發(fā)揮受到影響。
（一）管道的壓力降
制冷壓縮機(jī)吸氣管路和排氣管路的壓力損失將引起該制冷系統(tǒng)的制冷能力降低和單位制冷量的耗電量增加。以氟利昂12制冷系統(tǒng)為例，當(dāng)吸氣管路和排氣管路的壓力損失相當(dāng)于蒸發(fā)溫度降低1或2℃以及相當(dāng)于冷凝溫度升高1或2℃時，對制冷壓縮機(jī)性能的影響如右表。
因此，不希望管路的壓力損失過大，特別是吸氣管。一般，氨制冷系統(tǒng)的吸氣管路和排氣管路的壓力損失希望不超過相當(dāng)于蒸發(fā)溫度降低0.5℃或冷凝溫度升高0.5℃。對于氟利昂制冷系統(tǒng)，其吸氣管路和排氣管路的壓力損失希望不超過相當(dāng)于蒸發(fā)溫度降低1℃或冷凝溫度升高1℃。例如，氟利昂12制冷系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度為0℃時，吸氣管路的壓力損失應(yīng)不超過0.1bar；冷凝溫度為30℃時，排氣管路的壓力損失應(yīng)不超過0.2bar。
從冷凝器至貯液器的液管，是靠重力使液態(tài)制冷劑自流進(jìn)入貯液器，管中液體流速應(yīng)小于0.5m/s。
從貯液器至膨脹閥的液管的壓力損失，沒有吸氣管或排氣管的壓力損失那樣大的危害，但是，壓力降也不應(yīng)過大，以免引起液態(tài)制冷劑在管內(nèi)發(fā)生氣化，造成膨脹閥供液量不足，降低系統(tǒng)的制冷能力。一般，液態(tài)制冷劑離開冷凝器時均有3～5℃的再冷度，管內(nèi)流速可取0.5～1.25m/s，壓力損失應(yīng)不大于0.5bar。如果膨脹閥高于貯液器達(dá)4m時，需有5℃的再冷度。
（二）氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管
氟利昂制冷系統(tǒng)的吸氣管徑除應(yīng)滿足上面提出的要求以外，還有一個重要問題必須注意，就是應(yīng)能保證潤滑油可以順利返回制冷壓縮機(jī)。
活塞式壓縮機(jī)工作時，必定有一小部分潤滑油連續(xù)地從氣缸中與排氣一起被壓出，因此，必須有同等數(shù)量的潤滑油返回壓縮機(jī)，才能保證機(jī)器的正常工作。
雖然靠油分離器可以將排氣帶出的潤滑油分離出一部分，并直接返回壓縮機(jī)的曲軸箱，但是，還會有些潤滑油被帶入冷凝器，并溶解在液態(tài)氟利昂內(nèi)，這樣，潤滑油就會通過液管到達(dá)蒸發(fā)器。然而，在蒸發(fā)器中，由于液態(tài)氟利昂吸熱，蒸發(fā)變成氣態(tài)，而潤滑油仍為液態(tài)，就是說潤滑油與氟利昂幾乎完全分離，低壓氣態(tài)制冷劑的過熱度越大，分離就越完全。因此，設(shè)計壓縮機(jī)的吸氣管路時，應(yīng)考慮如何保證分離出的潤滑油順利返回壓縮機(jī)這一問題。向下的吸氣管或水平吸氣管，潤滑油可靠重力流回壓縮機(jī)。對于上升的吸氣管（上升立管）來說，只有當(dāng)管中氣流速度足夠高時，才能把潤滑油帶回壓縮機(jī)內(nèi)。為了攜帶潤滑油，氟利昂12和22上升立管的最低氣流速度見圖6-12和6-13。實際設(shè)計時，上升立管的氣流速度應(yīng)為圖中所列數(shù)值的1.25倍。
對于變負(fù)荷工作的氟利昂制冷系統(tǒng)，為了保證最低負(fù)荷時，潤滑油也能從蒸發(fā)器順利返回壓縮機(jī)，就應(yīng)縮小上升吸氣管的管徑，以使在最低負(fù)荷時管內(nèi)氣流速度也能高于最低帶油流速。這樣，為了在滿負(fù)荷運行時，全部吸氣管路的壓力損失還能不超過希望的數(shù)值，有時就需要加大水平吸氣管和下降吸氣立管的管徑。如果采用加大水平管和下降立管管徑仍不能滿足要求時，可采用雙上升吸氣立管。
圖6-14為雙上升吸氣立管布置圖。其中A管為小口徑管道，它應(yīng)保證最低負(fù)荷時能夠攜帶潤滑油。A和B兩根立管同時工作，保證滿負(fù)荷運行，此時，全部吸氣管的壓力損失應(yīng)不超過希望的限度，同時又能保證帶油。在變負(fù)荷情況下運行，兩個立管同時工作，氣流速度不足以帶油上升時，B管下部的油封將逐漸被充滿，直至B管被隔斷，僅靠A管工作。為了避免單管工作時，可能有潤滑油不斷地進(jìn)入未工作的立管，兩管均應(yīng)從上部與水平管相接。
最后指出，制冷壓縮機(jī)排氣管路的設(shè)計也應(yīng)考慮攜帶潤滑油問題，氟利昂12和22排氣管路的最低帶油流速見圖6-12和圖6-13。