銅管傳熱性能影響及要求
制冷空調(diào)設(shè)備是由壓縮機(jī)、換熱器、膨脹閥及管路連接而成的封閉系統(tǒng)。其中換熱器能否地傳遞熱量決定著整個(gè)制冷空調(diào)系統(tǒng)放熱過程和吸熱過程能否 地進(jìn)行。而銅管作為一種 傳熱元件,配合散熱鋁翅片,被廣泛應(yīng)用于制冷空調(diào)設(shè)備的換熱器中。
為了提高制冷空調(diào)設(shè)備的能效,經(jīng)過不斷地 和創(chuàng)新,換熱管由 初的光面管逐漸發(fā)展到直槽管、普通齒內(nèi)螺紋管、普通齒大螺旋角內(nèi)螺紋管、高瘦齒內(nèi)螺紋管、大螺旋角內(nèi)螺紋管等。隨著制冷空調(diào)設(shè)備對 效、長壽命、小型化等要求的不斷提高和加工設(shè)備的進(jìn)步,內(nèi)螺紋銅管正向著 化、細(xì)徑化、等方向發(fā)展。銅管的,有力地 了制冷空調(diào)設(shè)備能效的提高、新型高壓制冷劑的推廣。
目前,我國空調(diào)年耗電量超過1000億千瓦時(shí),占大中城市夏季用電高峰的30%以上。因此,空調(diào)能效的提高,對節(jié)能減排和國內(nèi)能源緊張有著重要意義。
通過采用新型制冷劑、 壓縮機(jī)、 內(nèi)螺紋銅管及優(yōu)化整機(jī)設(shè)計(jì)可以提高空調(diào)能效。而 壓縮機(jī)的核心技術(shù)仍被發(fā)達(dá) 所壟斷??紤]到新型制冷劑使用的 性、對環(huán)境的破壞和技術(shù)的限制,推廣應(yīng)用還存在 的局限性。而國內(nèi) 內(nèi)螺紋銅管的設(shè)計(jì)和制造己經(jīng)具備 水平。因此,對于空調(diào)制造企業(yè)而言,在避免大幅提高空調(diào)制造成本的基礎(chǔ)上,提高空調(diào)能效 直接的方法就是采用 換熱銅管。
對內(nèi)螺紋銅管來說,齒形參數(shù)對其傳熱性能影響較大。主要參數(shù)有齒高、螺旋角、齒頂角、齒條數(shù)等。空調(diào)制造企業(yè)有各自的設(shè)計(jì)系統(tǒng),如果換熱銅管不經(jīng)評(píng)估和針對性設(shè)計(jì),直接切換到新的管型,將會(huì)因銅管物理參數(shù)的差別造成加工、模具等方面的不適。因此,出于對制冷空調(diào)企業(yè)現(xiàn)有工裝的限制及空調(diào)整機(jī) 性的考慮,在原用傳熱銅管的基礎(chǔ)上,對齒形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和逐步升級(jí),以提高內(nèi)螺紋銅管的換熱系數(shù),同時(shí)適當(dāng)降低銅管單位長度質(zhì)量是一條易推廣、生產(chǎn)干擾性小的可行之路。
根據(jù)客戶的不同需求,進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì), 有針對性的創(chuàng)新產(chǎn)品,能夠有力地 空調(diào)能效的提高和制造成本的下降。目前φ7mm內(nèi)螺紋銅管就有上百種不同的規(guī)格。筆者在現(xiàn)有φ7mm普通內(nèi)螺紋銅管的基礎(chǔ)上,本著 性不變(底壁厚相同)、對生產(chǎn)干擾小、空調(diào)能效提高和單位長度質(zhì)量降低的原則,在所用普通傳熱內(nèi)螺紋銅管的基礎(chǔ)上,將螺旋角由16°增加到30°,制成了新 內(nèi)螺紋銅管。這是因?yàn)橥ㄟ^增大螺旋角,可以使管道中流體產(chǎn)生與徑向不同的二次流,增加湍流的強(qiáng)度,從而使對流換熱加強(qiáng),換熱系數(shù)隨之增加。通過單管傳熱對比測試發(fā)現(xiàn),無論是冷凝性能還是蒸發(fā)性能,新 內(nèi)螺紋銅管均比普通內(nèi)螺紋銅管有所提高。這款新管型己經(jīng)通過了空調(diào)整機(jī)測試, 達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),即提高了空調(diào)整機(jī)能效,降低了銅管采購成本。
綜上所述,通過對內(nèi)螺紋銅管齒形參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),可大幅度提高銅管的換熱系數(shù),且通過優(yōu)化空調(diào)整機(jī)設(shè)計(jì),能夠提高空調(diào)能效比。