內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)及銅管新產(chǎn)品簡(jiǎn)介課件

1、內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)及銅管新產(chǎn)品簡(jiǎn)介內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)及銅管新產(chǎn)品簡(jiǎn)介內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)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翹片，廣泛應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器和蒸發(fā)器?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能高效和小型化要求，促使了改進(jìn)壓縮機(jī)的性能，并使用高效化和小型化的冷凝器和蒸發(fā)器。目前壓縮機(jī)的性能通過(guò)三十多年的發(fā)展，性能系數(shù)已由2.3提高到3.5,潛力已十分有限。而兩器的強(qiáng)化傳熱改進(jìn)還有很大的潛力。而且，隨著保護(hù)臭氧層和環(huán)保的要求，國(guó)際上對(duì)CFC類制冷劑的限制使用，人們開(kāi)始尋找替代R22和R12的制冷劑。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(diào)

2、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(lái)彌補(bǔ)這方面的不足。2內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)螺紋銅管作為一種高效的傳熱元件，配合高效內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)從80年代起，人們開(kāi)始使用內(nèi)螺紋管。隨著內(nèi)螺紋成型技術(shù)的不斷完善和進(jìn)步，和兩器的強(qiáng)化傳熱需求，內(nèi)螺紋銅管總的發(fā)展曲勢(shì)是向著薄壁、高齒、小克重、細(xì)徑、高效傳熱這一方向發(fā)展。目前高性能的內(nèi)螺紋管的傳熱效果比光管提高近4倍。3內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)從80年代起，人們開(kāi)始使用內(nèi)螺紋管。隨著內(nèi)內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)高齒細(xì)徑薄壁齒型多樣化小齒頂角4內(nèi)螺紋銅管發(fā)展趨勢(shì)高齒細(xì)徑薄壁齒型多樣化小齒頂角4替代制冷劑對(duì)空調(diào)兩器傳熱的影響近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外空調(diào)廠家及銅管廠家都在采用

3、新型制冷劑和空調(diào)小型化方面作了大量研究工作。目前替代制冷劑主要是R407C和R410A ，它們都是混合制冷劑，R407C 是由R32/R125/R134a三種HFC工質(zhì)以質(zhì)量百分比23/25/52/組成的非共沸制冷劑， R410A是由R32/R125兩種HFC工質(zhì)以質(zhì)量百分比50/50組成的近共沸制冷劑。5替代制冷劑對(duì)空調(diào)兩器傳熱的影響近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外空調(diào)廠家及銅管廠替代制冷劑對(duì)空調(diào)兩器傳熱的影響研究表明，R410A呈現(xiàn)單一制冷劑的行為，其冷凝特性接近R22，蒸發(fā)性也不低于R22，采用小頂角與高齒銅管，通過(guò)改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠使R410A的高性能得于保證，甚至超過(guò)R22。但R410A的冷凝壓

4、力較高，要求傳熱管壁厚增加和細(xì)徑化來(lái)提高強(qiáng)度。從R410A的物理性能看，蒸發(fā)時(shí)R410A的壓力損失比R22小得多，基于這一點(diǎn)，對(duì)蒸發(fā)器用管細(xì)徑化有利，可以減小細(xì)徑化引起的壓力損失增大。 而對(duì)R407C，由于其蒸發(fā)和冷凝 性較低，在冷凝時(shí)其液膜內(nèi)產(chǎn)生濃邊界層，對(duì)熱傳導(dǎo)性不利。低質(zhì)量流速時(shí)尤其明顯，目前國(guó)內(nèi)外研究表明：瘦高齒、網(wǎng)狀齒等復(fù)雜齒型能大大提高R407C傳熱效能。6替代制冷劑對(duì)空調(diào)兩器傳熱的影響研究表明，R410A呈現(xiàn)單一制內(nèi)螺紋管的強(qiáng)化傳熱在兩器中的區(qū)別對(duì)于蒸發(fā)器（管內(nèi)蒸發(fā)過(guò)程）增強(qiáng)傳熱的原因有：（1）增大了換熱面積；（2）增加了氣化核心的數(shù)量；（3）促使波狀流型提前轉(zhuǎn)變?yōu)榘氕h(huán)狀流型和環(huán)

5、狀流型，從而增加了潤(rùn)濕表面；（4）增加了液膜的湍流度（紊流度、擾流度）。 對(duì)于冷凝器（管內(nèi)冷凝過(guò)程）增強(qiáng)傳熱的原因有：（1）增大了管內(nèi)換熱面積；（2）在表面張力作用下促使冷凝液離開(kāi)傳熱表面而排走，減小了齒頂和槽間的制冷劑液膜厚度（此液膜不利于傳熱）；（3）它增強(qiáng)了液態(tài)制冷劑的湍流程度，增強(qiáng)了氣液兩相的混合。7內(nèi)螺紋管的強(qiáng)化傳熱在兩器中的區(qū)別對(duì)于蒸發(fā)器（管內(nèi)蒸發(fā)過(guò)程）增內(nèi)螺紋管幾何參數(shù)對(duì)換熱性能的影響8內(nèi)螺紋管幾何參數(shù)對(duì)換熱性能的影響8內(nèi)螺紋管不同齒形的傳熱強(qiáng)化特性研究表明：針對(duì)R22制冷劑，普通內(nèi)螺紋管，在低質(zhì)量流速情況下，其換熱系數(shù)與光管比增大很多，隨著質(zhì)量流速的增大，與光管相比增加得不多，

6、而瘦高齒和復(fù)雜齒型管不但低流量下?lián)Q熱效率較高，在流量大時(shí)，明顯比普通內(nèi)螺紋管大很多，改善了大流量下的傳熱性。9內(nèi)螺紋管不同齒形的傳熱強(qiáng)化特性研究表明：針對(duì)R22制冷劑，普金龍公司新產(chǎn)品的研究和發(fā)展金龍公司作為中國(guó)最大的ACR銅管及內(nèi)螺紋管生產(chǎn)基地，為了適應(yīng)空調(diào)器強(qiáng)化傳熱和小型化的需求，緊密與中國(guó)科學(xué)院和清華大學(xué)等科研部門合作，幾年來(lái)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品，如M型齒、斷續(xù)齒、網(wǎng)狀齒、細(xì)徑管、和瘦高齒等一大批不同規(guī)格系列產(chǎn)品，不但對(duì)現(xiàn)有制冷劑空調(diào)性能有大的提高，對(duì)替代制冷劑空調(diào)也是適用的。目前已大量供應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。另外我們與清華大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了銅管單管傳熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)，目前是國(guó)內(nèi)同

7、行業(yè)唯一的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，它能夠摹擬空調(diào)工況測(cè)試銅管的傳熱性能，對(duì)銅管材的研究具有指導(dǎo)意義。同時(shí)在加工工藝研究和模具的開(kāi)發(fā)上，積極引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，為我們的產(chǎn)品研制和生產(chǎn)創(chuàng)造了有利的條件。10金龍公司新產(chǎn)品的研究和發(fā)展金龍公司作為中國(guó)最大的ACR銅管及我公司高效內(nèi)螺紋傳熱管（無(wú)縫）按旋向和其齒型特征分類為： 瘦高齒細(xì)徑、薄壁、高齒等單旋向內(nèi)螺紋雙旋向等高齒（普通）“M”型（雙頭）斷續(xù)齒交叉齒（網(wǎng)狀齒）11我公司高效內(nèi)螺紋傳熱管（無(wú)縫）按旋向和其齒型特征分類為： Golden copper新品12Golden copper新品122、超細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管 型號(hào) 項(xiàng)目50.24 +0.1650.22 +0.186

8、.35*0.26外徑 D（mm）556.35底壁厚（mm）0.200.220.26齒高（mm）0.140.180.20槽底寬（mm）0.1630.190.183齒頂角（）404240螺旋角（）18818螺紋條數(shù) （條）403655每米克重 （g/m）3437.4457內(nèi)表面積（mm2/cm）/內(nèi)表面積比/傳熱性能預(yù)測(cè)Kw/m2k蒸發(fā)/冷凝/爆破壓力（Mpa）21.3519.517.7132、超細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管 型號(hào) 項(xiàng)目5超細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管 。適用于空調(diào)機(jī)的小型化和新冷媒高強(qiáng)度的需求。用于高能效比微型空調(diào)機(jī)的蒸發(fā)器。目前韓國(guó)企業(yè)大量采用，生產(chǎn)小型空調(diào)出口美國(guó)。國(guó)內(nèi)企業(yè)有些廠家已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)。論證工作

9、。目前蒸發(fā)器用管逐步由7 向6.35和5發(fā)展的趨勢(shì)。冷凝器用管由9.52向8或7.94發(fā)展的趨勢(shì)。14超細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管 。適用于空調(diào)機(jī)的小型化和新冷媒高強(qiáng)度3、瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 153、瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 15瘦高齒實(shí)物圖片16瘦高齒實(shí)物圖片163、瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 的特點(diǎn)如前圖所示的瘦高齒內(nèi)螺紋銅管，其強(qiáng)化換熱系數(shù)大大提高，根據(jù)有關(guān)資料，其用于R410A制冷劑時(shí)，冷凝換熱系數(shù)是普通內(nèi)螺紋管的1.5倍，蒸發(fā)換熱系數(shù)是普通內(nèi)螺紋管的1.4倍。用于R407C制冷劑時(shí)，冷凝換熱系數(shù)是普通內(nèi)螺紋管的1.3倍，蒸發(fā)換熱系數(shù)是普通內(nèi)螺紋管的1.3倍。這種齒型的內(nèi)螺紋管之所

10、以產(chǎn)生如此好的傳熱強(qiáng)化效果，主要表現(xiàn)在齒頂角較?。?50250），齒型尖細(xì)，較高的齒也可以有較大的槽底寬，冷凝時(shí)溝槽底制冷劑液膜變薄，減少了熱阻。尤其是對(duì)使用R407C制冷劑時(shí)效果最明現(xiàn)，這為空調(diào)機(jī)的整體性能的提高又提供了一種選擇、改進(jìn)的方向。由于其傳熱效率高，即使采用替代制冷劑，換熱性能的提高也足以縮少換熱器體積，這為空調(diào)機(jī)的整體性能的提高又提供了一種選擇、改進(jìn)的方向。我們通過(guò)整機(jī)試驗(yàn)，在同等狀況下空調(diào)能力提高2%3%。（R22制冷劑）173、瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 的特點(diǎn)如前圖所示的瘦高齒內(nèi)瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 的特點(diǎn)用于采用新冷媒（R410AR407C）的高能效比空調(diào)機(jī)蒸發(fā)

11、器，主要用戶為美國(guó)企業(yè)、日本企業(yè)等。為了保證瘦高齒管的漲后性能，在齒形設(shè)計(jì)上我們作了專門研究，使?jié)q后齒高下降很小，不使傳熱性能下降。在6.35- 9.52外徑范圍內(nèi)，瘦高齒管有著優(yōu)良的傳熱性能，平均比普通內(nèi)螺管提高1.3-1.4倍。18瘦高齒（小齒頂角）內(nèi)螺紋銅管 的特點(diǎn)用于采用新冷媒（R410瘦高齒傳熱特性19瘦高齒傳熱特性1920205、雙頭（又稱M型齒）內(nèi)螺紋銅管的特點(diǎn) 蒸發(fā)傳熱的強(qiáng)化，依靠螺紋所產(chǎn)生的離心力使液體均布，從而增加液體的過(guò)熱度和受熱面積，另外多條螺紋形成較多的蒸發(fā)核心，但較高的齒會(huì)使肋化效率降低和增加流動(dòng)阻力，為解決這個(gè)矛盾，金龍公司開(kāi)發(fā)出了齒上開(kāi)小槽的內(nèi)螺紋銅管，稱為“M

12、”型齒內(nèi)螺紋銅管，并申報(bào)了專利。 實(shí)驗(yàn)表明：M型冷凝時(shí)低質(zhì)量流速下系數(shù)上升明顯，這主要是M型齒管同時(shí)兼有大的槽底寬，有利于制冷劑排出，減小液膜厚度的緣故。 根據(jù)我們的空調(diào)整機(jī)試驗(yàn)，該型產(chǎn)品用于外機(jī)，在內(nèi)機(jī)不變，其他條件相同下冷量上升70-80w。某型熱泵空調(diào)試驗(yàn)，制熱量上升100w左右。215、雙頭（又稱M型齒）內(nèi)螺紋銅管的特點(diǎn) M型齒傳熱特性 22M型齒傳熱特性 226、斷續(xù)齒內(nèi)螺紋銅管 236、斷續(xù)齒內(nèi)螺紋銅管 23斷續(xù)齒管齒型實(shí)物圖片24斷續(xù)齒管齒型實(shí)物圖片24斷續(xù)型齒傳熱特性25斷續(xù)型齒傳熱特性25斷續(xù)型齒傳熱特性26斷續(xù)型齒傳熱特性26 7.交叉齒內(nèi)螺紋管27 7.交叉齒內(nèi)螺紋管27

13、交叉齒傳熱特性28交叉齒傳熱特性28 交叉齒內(nèi)螺紋管的特點(diǎn)（1）增加液體的過(guò)熱度和傳熱面積。（2）形成了較多的蒸發(fā)核心。（3）強(qiáng)化了紊流。（4）適合于蒸發(fā)器用管。（5）目前主要用戶是韓國(guó)企業(yè)。29 交叉齒內(nèi)螺紋管的特點(diǎn)（1）增加液體的過(guò)熱度和傳熱面積?？照{(diào)制造工藝對(duì)銅管性能的影響銅管材的是用在兩器上最終在空調(diào)性能上體現(xiàn)出來(lái)，這又涉及到兩器中外翹片結(jié)構(gòu)和尺寸，兩器在空調(diào)中的配置狀態(tài)，以及壓縮機(jī)的性能，尤其是制造過(guò)程中的脹管工藝的控制。脹管工藝，在芯頭的作用下，對(duì)內(nèi)螺紋有破壞作用，破壞的程度取決于脹量的大小，一般齒高降低001-0.02mm,槽寬增加，底壁減薄，對(duì)內(nèi)螺紋的換熱性能影響是冷凝換熱系數(shù)略微降低，蒸發(fā)少許增加。整體傳熱系數(shù)受銅管外表面和鋁翹片的接觸熱阻影響較大，較大的脹量會(huì)對(duì)內(nèi)螺紋造成較大的破壞，從而降低內(nèi)表面的強(qiáng)化作用，較小的脹量，會(huì)使接觸熱阻增大，兩者都會(huì)使整體傳熱系數(shù)降低。30空調(diào)制造工藝對(duì)銅管性能的影響銅管材的是用在兩器上最終在空調(diào)性空調(diào)制造工藝對(duì)銅管性能的影響前面已經(jīng)講到的內(nèi)螺紋的傳熱性能與其齒型和參數(shù)密切相關(guān)，其傳熱性能不是指金屬材料本身的導(dǎo)熱性，而是與管子表面形狀有關(guān)的傳熱系數(shù)，如果管子性能低，應(yīng)該從管子參數(shù)去找原因，因?yàn)樯a(chǎn)內(nèi)螺紋管決不能比貓