(一)、采用小管徑銅管技術(shù)
小管徑銅棒換熱器技術(shù)主要是采用5mm銅管來替代原有換熱器中的7mm、9.52mm銅管，通過的流路優(yōu)化，達(dá)到原組相同的性能。據(jù)介紹，相比原有的換熱器，采用5mm銅管的換熱器能減少使用50%的銅材。多種不同制冷劑情況下，5mm內(nèi)螺紋銅管管內(nèi)冷凝、蒸發(fā)換熱和壓降關(guān)聯(lián)式的擬合以及針對(duì)不同機(jī)型的換熱器流路優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)證明采用5mm銅管換熱器的空調(diào)系統(tǒng)能夠好地降低成本，并且減少制冷劑充注量，是一種非常好的技術(shù)。金屬銅杰出的換熱性能使其成為空調(diào)換熱器管材的選擇，現(xiàn)有的空調(diào)換熱器通常采用銅管鋁翅片，這對(duì)空調(diào)的性能和成本控制起著非常關(guān)鍵的決定作用。但是近年來，由于銅價(jià)節(jié)節(jié)攀升、居高不下，空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)的成本壓力越來越大，甚至有些不堪重負(fù)，因此各大廠商紛紛致力于尋找替代性管材來降低成本，如銅鋁復(fù)合管、鋁管、不銹鋼管等。通過換熱器小型化好降低空調(diào)換熱器生產(chǎn)成本，才是根本解決之道。目前來看，實(shí)現(xiàn)換熱器小型化的較好方法是使用小管徑內(nèi)螺紋銅管代替較大管徑的內(nèi)螺紋銅管，而且此種解決方案無需使用替代性管材，卻能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)房間空調(diào)產(chǎn)品的成本控制——即“換熱器銅管的小管徑化”。在房間空調(diào)器中的換熱器里，目前普遍采用的是直徑為7mm及以上管徑的銅管，如果將蒸發(fā)器和冷凝器中的銅管直徑全部改為5mm、4mm以及細(xì)型號(hào)，則能節(jié)省大量的銅材料，從而降低整個(gè)空調(diào)器的成本，理論上可相應(yīng)節(jié)省成本約30%、40%甚至多。上三維翅片管換熱器仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件、房間空調(diào)器系統(tǒng)方針軟件能好對(duì)換熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算。由于5mm內(nèi)螺紋管的摩擦壓降大，需要對(duì)采用5mm內(nèi)螺紋管的換熱器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)以減小壓降，故而采用換熱器仿真優(yōu)化軟件對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。空調(diào)換熱器采用的內(nèi)螺紋管徑減小后，管內(nèi)換熱和壓降特性會(huì)隨之改變，研究表明：在質(zhì)流密度相同情況下，5mm內(nèi)螺紋管內(nèi)制冷劑的摩擦壓降比7mm的大10-30%，但通過針對(duì)5mm內(nèi)螺紋管的換熱和壓降特性，對(duì)空調(diào)器中的換熱器進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的其他部件，如膨脹閥的開度進(jìn)行調(diào)整，是能使系統(tǒng)的性能達(dá)到甚至超過系統(tǒng)原有性能。據(jù)了解，小管徑銅管換熱器技術(shù)是由銅業(yè)協(xié)會(huì)小管徑房間空調(diào)項(xiàng)目在前開始牽頭多家高校、企業(yè)共同，目的是引導(dǎo)合理用銅，同時(shí)降低企業(yè)成本，通過深化技術(shù)合作，帶動(dòng)行業(yè)共同關(guān)注小管徑銅管換熱器技術(shù)。房間空調(diào)的小管徑技術(shù)革命，必然離不開各大生產(chǎn)企業(yè)的鼎力支持和充分推動(dòng)。通過實(shí)現(xiàn)房間空調(diào)換熱器銅管的小管徑化，在保持銅管傳熱品質(zhì)的同時(shí)，大幅降低空調(diào)成本，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者利益與行業(yè)發(fā)展共贏。并且，小管徑房間空調(diào)系統(tǒng)能減少20%~30%的制冷劑充注量，為的環(huán)保、減排事業(yè)提供了多的選擇。
(二)、銅管在線退火工藝
我國某濱海電廠凝汽器采用BFe-30-1-1白銅管，機(jī)組投運(yùn)兩年左右凝汽器銅管管口便出現(xiàn)了嚴(yán)重的沖刷腐蝕后果，銅管減薄達(dá)50%以上，局部有腐蝕穿孔，嚴(yán)重影響了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
目前，對(duì)凝汽器散熱器銅管管口沖刷腐蝕進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究相對(duì)較少，通常是在機(jī)組停運(yùn)后通過對(duì)設(shè)備的形貌觀察才能發(fā)現(xiàn)沖刷腐蝕的發(fā)生。
本工作針對(duì)該廠凝汽器銅管發(fā)生沖刷腐蝕的部位(主要集中在銅管入口處100mm的范圍內(nèi)，以50mm內(nèi)較嚴(yán)重)，以及造成沖刷腐蝕的影響因素(如循環(huán)水流速、循環(huán)水帶砂量)等情況，研制了相關(guān)的沖刷腐蝕測(cè)量傳感器，利用電化學(xué)測(cè)量和腐蝕失重測(cè)量研究了凝汽器銅管管口在不同條件下的沖刷腐蝕程度。
管口存在沖刷作用時(shí)具有較大的腐蝕速度，而管內(nèi)沒有沖刷作用時(shí)的腐蝕速度相對(duì)較小。
另外，由于進(jìn)行陰極保護(hù)后的銅管不能進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，從失重測(cè)試的腐蝕速度可以看出，管口存在沖刷作用的銅管在采用外加電流陰極保護(hù)后其腐蝕速度已明顯而好的控制。
由于在凝汽器銅管管口100mm內(nèi)受攜帶砂礫的湍流沖擊磨蝕作用較大，BFe1-1銅管表面很難形成完整的保護(hù)膜，使BFe-30-1-1銅管在機(jī)械沖擊和電化學(xué)雙重作用下被腐蝕并被沖刷減薄。
在試驗(yàn)條件下，銅管腐蝕速度是標(biāo)準(zhǔn)GB/T50102-2007規(guī)定值的上百倍，加速了銅管在短期內(nèi)的腐蝕破壞。
因此出現(xiàn)凝汽器銅管管口嚴(yán)重沖刷腐蝕的電廠應(yīng)加強(qiáng)循環(huán)水帶砂情況的監(jiān)撼采用外加電流陰極保護(hù)后能將銅管的沖刷腐蝕速度控制在較低范圍，若采取管口涂膠與陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)措施，能起到理想的保護(hù)效果。
在線感應(yīng)退火工藝主要由三部分組成：加熱、保溫和冷卻。
在線感應(yīng)退火工藝過程如下：
(1)退火前使用惰性氣體吹掃銅管的內(nèi)表面。
(2)銅管開卷經(jīng)過導(dǎo)輪進(jìn)入矯直系統(tǒng)，外表面經(jīng)過清洗裝置去除油漬后進(jìn)入感應(yīng)線圈。
通過速度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)銅管運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到設(shè)定的退火溫度。
(3)銅管加熱到退火溫度后，進(jìn)入保溫區(qū)進(jìn)行再結(jié)晶過程，之后進(jìn)入冷卻區(qū)，獲得冷卻的銅管，經(jīng)過潤滑系統(tǒng)和自動(dòng)張力系統(tǒng)后彎曲成卷。
(4)感應(yīng)變頻器通過反饋來的線速度信號(hào)自動(dòng)調(diào)整功率水平，以在線速度發(fā)生變化的時(shí)候銅管能夠獲得穩(wěn)定的退火溫度。
(5)程序控制系統(tǒng)根據(jù)所選擇的銅管尺寸對(duì)線速度、功率、銅管張力以及開放卷速度進(jìn)行調(diào)整。