什么是短管节流机构？流短管原理、设计、选型、仿真计算

一、短管的原理、结构：

节流短管是一种孔径范围为0.4-1.0mm、长度范围为5-10mm，经机械加工而成的短管；其 结构如下图所示：

短管节流阀的主要设计参数是短管直径D和短管的长度L。

作为一种新的节流元件，节流短管是一种定截面节流孔口的节流装置，它具有低成本、高可靠性、易于检修及更换，因此节流短管作为一种新型的节流膨胀装置已经被越来越多地应用于汽车空调、家用空调及家用 热泵热水器。采用短管节流阀替代毛细管组件应用到空调上受到很大关注，由于这种短管节流方式稳定性好，结构简单，性能优越，调节冷量范围广，成本低，因此相对于毛细管有很大优势。因此，短管节流阀被很多人士称为“二代毛细管”。

主要优点：价格低廉、制造简单、可靠性好、便于安装，取消了热力膨胀阀系统中用于判别制冷负荷大小所增加的感温包等，具有良好的互换性和自平衡能力。

短管节流阀实物内部结构如下：

目前短管节流阀的产品阵营：

二、节流短管的设计和仿真：  

VapCyc中短管节流阀的仿真参考以下的方法：

右键单击节流组件，选择“短管节流阀模型”，进入参数的设定：

在VapCyc的短管模型中，采用的是基于R22制冷剂的关联式，因此其他制冷剂的计算，需要一个Correction Factor（修正因子），在一般实际的设计中接结合实验室的数据，推到出这个修正因子，再进行其他内径和长度参数的不同短管进行仿真计算。这样仿真结果才能更接近实际的实验数据。

三、案例：

下面以笔者以往的一个实际产品的设计参数做为本次短管节流的案例；

笔者就职于国内某空调行业时候，原先KF-32GW空调器采用的毛细管节流手段，其规格为D=1.7mm（内径），长度L=1100mm，处于成本的考虑，公司要求变更节流装置为短管节流阀，经过短管供应商提供参考建议，初步采用规格为：直径D=0.94mm(内径)、长度为L=12mm；建立如下的模型：

点击运算，结果如下：

运行结果显示，系统的过热度达到9.3℃，说明制冷剂的流量偏大，我们可以缩小下短管节流阀的长度或者加大短管节流阀的直径。

我们将短管节流阀的直径由0.94mm增加到0.96mm，点击计算，得到结果：

调整完以后，系统的过热度变为5.2℃，满足系统的基本要求，同时制冷量增大，COP也增大了。实际的设计中，笔者在实验室得到的数据也一致。