前言热交换器是制冷设备的关键组成,以往的热交换器都采用光滑铜管,效率低下,且制造费用高
为提高和强化换热效率,国外在70年代开发了薄壁内螺纹管,即在铜管内壁轧制螺纹
内螺纹管增加了内表面积并改善热交换流体的流动,提高了热交换率
目前国外空调器,热交换器的生产厂家大多采用薄壁内螺纹管,国内多家厂家对此也开展研究,以下就对其发展过程及生产要求作一简介
2薄壁内螺纹铜管的发展及特点内螺纹铜管是国外70年代研发的高热交换系数的空调器用紫铜管,其特征是铜管内表面具有一定数量、一定螺旋角度及肋顶角的金属肋簇
经试验分析,内螺纹铜管的热交换系数之所以增大是因为如下几点2.1沸腾方面:(1)增加了热交换面积(约为光面平滑管内表面面积的1.6~1.9倍);(2)由于金属肋间沟槽的毛细作用,增加了制冷剂的润滑面积;(3)由于螺旋肋间沟槽的缘故,对制冷剂产生湍流(紊流)搅拌作用(一旦制冷剂吸热离开管内壁,管内壁对制冷剂热量的吸收能力马上降低
因此,制冷剂能沿管内壁螺旋肋得到搅拌就十分重要);(4)有尖锐顶角的金属肋使液体制冷剂成核沸腾点数增加,便于液态制冷剂吸热蒸发成汽态
2.2冷凝方面:(1)增加了热交换面积;(2)金属肋的斜面及尖角使冷凝区表面产生了张力作用,持续减小肋顶液体制冷剂的膜厚,便于汽态制冷剂冷凝成液态沿斜面流下
由此可知,调整金属肋齿顶角,高度,槽底宽度等齿型参数,使润周长度及蓄液面积增大,并尽量使管外径减小及底壁厚变薄,以节省材料,提高热交换系数是内螺纹铜管的研究方向及发展趋势
最近,法国又发明了一种高低齿内螺纹铜管,其金属肋齿形高度高低相间,经有关单位测试,较传统的等高齿内螺纹铜管,换热效率提高6%~10%
3内螺纹成型加工原理把内表面光滑的管坯加工成表面带螺纹金属肋的管材,此成型过程称之为内螺纹成型加工
据资料介绍,自70年代以来,国外工业发达国家对内螺纹铜管的制造方法进行