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4種常用內螺紋管齒形及相關知識

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4種常用內螺紋管齒形及相關知識

發布日期:2020-12-25 作者: 點擊:

從80年代起,人們開始使用內螺紋管。隨著內螺紋成型技術的不斷完善和進步,和兩器的強化傳熱需求,內螺紋銅管總的發展趨勢是向著薄壁、高齒、小克重、細徑、高效傳熱這一方向發展。目前高性能的內螺紋管的傳熱效果比光管提高近4倍。哈爾濱螺紋管就來探討下內螺紋銅管的相關知識內容。

哈爾濱螺紋管

一、內螺紋銅管發展趨勢

內螺紋銅管作為一種高效的傳熱元件,配合高效的鋁或鋁合金翅片,廣泛應用於空調係統的冷凝器和蒸發器。空調係統的節能高效和小型化要求,促使了改進壓縮機的性能,並使用高效化和小型化的冷凝器和蒸發器。

目前壓縮機的性能通過三十多年的發展,性能係數已由2.3提高到3.5,潛力已十分有限。而兩器的強化傳熱改進還有很大的潛力。而且,隨著保護臭氧層和環保的要求,國際上對CFC類製冷劑的限製使用,人們開始尋找替代R22和R12的製冷劑。

目前,不管是R407C還是R410A或R290、R417A,在性能上都不如R22和R12。使空調兩器性能都有所下降。這就要求人們尋找更好的傳熱元件來彌補這方麵的不足。

二、對製冷劑造成的影響

近年來,國內外空調廠家及銅管廠家都在采用新型製冷劑和空調小型化方麵做了大量研究工作。

目前替代製冷劑主要是R407C和R410A,它們都是混合製冷劑,R407C是由R32/R125/R134a三種HFC工質以質量百分比23/25/52/組成的非共沸製冷劑,R410A是由R32/R125兩種HFC工質以質量百分比50/50組成的近共沸製冷劑。

研究表明:R410A呈現單一製冷劑的行為,其冷凝特性接近R22,蒸發性也不低於R22,采用小頂角與高齒銅管,通過改進空調係統的設計,能夠使R410A的高性能得於保證,甚至超過R22。

但R410A的冷凝壓力較高,要求傳熱管壁厚增加和細徑化來提高強度。從R410A的物理性能看,蒸發時R410A的壓力損失比R22小得多,基於這一點,對蒸發器用管細徑化有利,可以減小細徑化引起的壓力損失增大。而對R407C,由於其蒸發和冷凝性較低,在冷凝時其液膜內產生濃邊界層,對熱傳導性不利。低質量流速時尤其明顯。目前國內外研究表明:瘦高齒、網狀齒等複雜齒型能大大提高R407C傳熱效能。

三、內螺紋銅管傳熱在兩器中的區別

對於蒸發器(管內蒸發過程)增強傳熱的原因有:

(1)增大了換熱麵積;

(2)增加了氣化核心的數量;

(3)促使波狀流型提前轉變為半環狀流型和環狀流型,從而增加了潤濕表麵;

(4)增加了液膜的湍流度(紊流度、擾流度)。

對於冷凝器(管內冷凝過程)增強傳熱的原因有:

(1)增大了管內換熱麵積;

(2)在表麵張力作用下促使冷凝液離開傳熱表麵而排走,減小了齒頂和槽間的製冷劑液膜厚度(此液膜不利於傳熱);

(3)它增強了液態製冷劑的湍流程度,增強了氣液兩相的混合。

四、內螺紋銅管集合參數對換熱的影響

研究表明:針對R22製冷劑,普通內螺紋管,在低質量流速情況下,其換熱係數與光管比增大很多,隨著質量流速的增大,與光管相比增加得不多,而瘦高齒和複雜齒型管不但低流量下換熱效率較高,在流量大時,明顯比普通內螺紋管大很多,改善了大流量下的傳熱性。

五、超細外徑內螺紋管

1、適用於空調機的小型化和新冷媒高強度的需求。用於高能效比微型空調機的蒸發器。

2、目前韓國企業大量采用,生產小型空調出口美國。

3、國內企業有些廠家已經開始設計。論證工作。

4、目前蒸發器用管逐步由Φ7向Φ6.35和Φ5發展的趨勢。

5、冷凝器用管由Φ9.52向Φ8或Φ7.94發展的趨勢。

六、4種常用內螺紋管齒形及特性

1、瘦高齒(小齒頂角)內螺紋銅管

瘦高齒內螺紋銅管,其強化換熱係數大大提高,根據有關資料,其用於R410A製冷劑時,冷凝換熱係數是普通內螺紋管的1.5倍,蒸發換熱係數是普通內螺紋管的1.4倍。用於R407C製冷劑時,冷凝換熱係數是普通內螺紋管的1.3倍,蒸發換熱係數是普通內螺紋管的1.3倍。這種齒型的內螺紋管之所以產生如此好的傳熱強化效果,主要表現在齒頂角較小(150~250),齒型尖細,較高的齒也可以有較大的槽底寬,冷凝時溝槽底製冷劑液膜變薄,減少了熱阻。

為了保證瘦高齒管的漲後性能,在齒形設計上猫咪官网社区APP作了專門研究,使漲後齒高下降很小,不使傳熱性能下降。在Φ6.35-Φ9.52外徑範圍內,瘦高齒管有著優良的傳熱性能,平均比普通內螺管提高1.3-1.4倍。

2、雙頭(又稱M型齒)內螺紋銅管

M型齒內螺紋銅管的特點:蒸發傳熱的強化,依靠螺紋所產生的離心力使液體均布,從而增加液體的過熱度和受熱麵積,另外多條螺紋形成較多的蒸發核心,但較高的齒會使肋化效率降低和增加流動阻力,為解決這個矛盾,有公司開發了齒上開小槽的內螺紋銅管,稱為“M”型齒內螺紋銅管,並申報了專利。

根據空調整機試驗,該型產品用於外機,在內機不變,其他條件相同下冷量上升70-80w。某型熱泵空調試驗,製熱量上升100w左右。

3、斷續齒內螺紋銅管

4、交叉齒內螺紋管

交叉齒內螺紋管的特點

(1)增加液體的過熱度和傳熱麵積。

(2)形成了較多的蒸發核心。

(3)強化了紊流。

(4)適合於蒸發器用管。

(5)目前主要用戶是韓國企業。


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