内螺纹铜管发展趋势及铜管新产品简介ppt课件

1、内螺纹铜管开展趋势 内螺纹铜管作为一种高效的传热元件，配合高效的铝或铝合金翘片，广泛运用于空调系统的冷凝器和蒸发器。空调系统的节能高效和小型化要求，促使了改良紧缩机的性能，并运用高效化和小型化的冷凝器和蒸发器。目前紧缩机的性能经过三十多年的开展，性能系数已由2.3提高到3.5,潜力已非常有限。而两器的强化传热改良还有很大的潜力。而且，随着维护臭氧层和环保的要求，国际上对CFC类制冷剂的限制运用，人们开场寻觅替代R22和R12的制冷剂。目前，不论是R407C还是R410A或R290、R417A，在性能上都不如R22和R12。使空调两器性能都有所下降。这就要求人们寻觅更好的传热元件来弥补这方面的缺

2、乏。内螺纹铜管开展趋势 从80年代起，人们开场运用内螺纹管。随着内螺纹成型技术的不断完善和提高，和两器的强化传热需求，内螺纹铜管总的开展曲势是向着薄壁、高齿、小克重、细径、高效传热这一方向开展。目前高性能的内螺纹管的传热效果比光管提高近4倍。内螺纹铜管开展趋势高齿细径薄壁齿型多样化小齿顶角替代制冷剂对空调两器传热的影响 近年来，国内外空调厂家及铜管厂家都在采用新型制冷剂和空调小型化方面作了大量研讨任务。 目前替代制冷剂主要是R407C和R410A ，它们都是混合制冷剂，R407C 是由R32/R125/R134a三种HFC工质以质量百分比23/25/52/组成的非共沸制冷剂， R410A是由R

3、32/R125两种HFC工质以质量百分比50/50组成的近共沸制冷剂。替代制冷剂对空调两器传热的影响 研讨阐明，R410A呈现单一制冷剂的行为，其冷凝特性接近R22，蒸发性也不低于R22，采用小顶角与高齿铜管，经过改良空调系统的设计，可以使R410A的高性能得于保证，甚至超越R22。但R410A的冷凝压力较高，要求传热管壁厚添加和细径化来提高强度。从R410A的物理性能看，蒸发时R410A的压力损失比R22小得多，基于这一点，对蒸发器用管细径化有利，可以减小细径化引起的压力损失增大。 而对R407C，由于其蒸发和冷凝 性较低，在冷凝时其液膜内产生浓边境层，对热传导性不利。低质量流速时尤其明显，

4、目前国内外研讨阐明：瘦高齿、网状齿等复杂齿型能大大提高R407C传热效能。内螺纹管的强化传热在两器中的区别内螺纹管的强化传热在两器中的区别 对于蒸发器管内蒸发过程加强传热的缘由有：对于蒸发器管内蒸发过程加强传热的缘由有：1增大了换热面积；增大了换热面积；2添加了气化中心的数量；添加了气化中心的数量；3促使波状流型提早转变为半环状流型和环状流型，从促使波状流型提早转变为半环状流型和环状流型，从而添加了润湿外表；而添加了润湿外表；4添加了液膜的湍流度紊流添加了液膜的湍流度紊流度、扰流度。度、扰流度。 对于冷凝器管内冷凝过程加强传热的缘由有：对于冷凝器管内冷凝过程加强传热的缘由有：1增大了管内换热面

5、积；增大了管内换热面积；2在外表张力作用下在外表张力作用下促使冷凝液分开传热外表而排走，减小了齿顶和槽间促使冷凝液分开传热外表而排走，减小了齿顶和槽间的制冷剂液膜厚度此液膜不利于传热；的制冷剂液膜厚度此液膜不利于传热；3它加它加强了液态制冷剂的湍流程度，加强了气液两相的混合。强了液态制冷剂的湍流程度，加强了气液两相的混合。内螺纹管几何参数对换热性能的影响内螺纹管几何参数对换热性能的影响项目项目蒸发器蒸发器冷凝器冷凝器湿周湿周齿高齿高越大越好越大越好有一最佳值有一最佳值内径内径越小越好越小越好越大越好越大越好齿条数齿条数有一最佳值有一最佳值另有一最佳另有一最佳值值槽底宽槽底宽越大越好越大越好越大

6、越好越大越好齿顶角齿顶角越小越好越小越好越小越好越小越好螺旋角螺旋角有最佳值有最佳值大些好大些好内螺纹管不同齿形的传热强化特性内螺纹管不同齿形的传热强化特性 研讨阐明：针对研讨阐明：针对R22制冷剂，普通内螺纹管，制冷剂，普通内螺纹管，在低质量流速情况下，其换热系数与光管比增在低质量流速情况下，其换热系数与光管比增大很多，随着质量流速的增大，与光管相比添大很多，随着质量流速的增大，与光管相比添加得不多，而瘦高齿和复杂齿型管不但低流量加得不多，而瘦高齿和复杂齿型管不但低流量下换热效率较高，在流量大时，明显比普通内下换热效率较高，在流量大时，明显比普通内螺纹管大很多，改善了大流量下的传热性。螺纹管

7、大很多，改善了大流量下的传热性。金龙公司新产品的研讨和开展金龙公司新产品的研讨和开展 金龙公司作为中国最大的ACR铜管及内螺纹管消费基地，为了顺应空调器强化传热和小型化的需求，严密与中国科学院和清华大学等科研部门协作，几年来不断进展技术创新，开发出了顺应市场需求的新产品，如M型齿、断续齿、网状齿、细径管、和瘦高齿等一大批不同规格系列产品，不但对现有制冷剂空调性能有大的提高，对替代制冷剂空调也是适用的。目前已大量供应国内外市场。另外我们与清华大学结合开发了铜管单管传热实验台，目前是国内同行业独一的实验台，它可以摹拟空调工况测试铜管的传热性能，对铜管材的研讨具有指点意义。同时在加工工艺研讨和模具的

8、开发上，积极引进国外技术，为我们的产品研制和消费发明了有利的条件。 瘦高齿细径、薄壁、高齿等单旋向内螺纹双旋向等高齿普通“M型双头断续齿交叉齿网状齿 型号 工程50.24 +0.1650.22 +0.186.35*0.26外径 Dmm556.35底壁厚mm0.200.220.26齿高mm0.140.180.20槽底宽mm0.1630.190.183齿顶角404240螺旋角18818螺纹条数 条403655每米克重 g/m3437.4457内外表积mm2/cm/内外表积比/传热性能预测Kw/m2k蒸发/冷凝/爆破压力Mpa21.3519.517.7超细径内螺纹铜管 。适用于空调机的小型化和新冷媒

9、高强度的需求。用于高能效比微型空调机的蒸发器。目前韩国企业大量采用，消费小型空调出口美国。国内企业有些厂家曾经开场设计。论证任务。目前蒸发器用管逐渐由7 向6.35和5开展的趋势。冷凝器用管由9.52向8或7.94开展的趋势。 型号项目70.3070.29(24) 7.940.31 9.520.28 外径D（mm） 777.949.52底壁厚（mm） 0.250.240.250.26-0.28齿高（mm） 0.220.190.180.17-0.20齿顶角（） 20151525螺旋角（） 18242418 如前图所示的瘦高齿内螺纹铜管，其强化换热系数大大提高，根据有关资料，其用于R410A制冷剂

10、时，冷凝换热系数是普通内螺纹管的1.5倍，蒸发换热系数是普通内螺纹管的1.4倍。用于R407C制冷剂时，冷凝换热系数是普通内螺纹管的1.3倍，蒸发换热系数是普通内螺纹管的1.3倍。这种齿型的内螺纹管之所以产生如此好的传热强化效果，主要表如今齿顶角较小150250，齿型尖细，较高的齿也可以有较大的槽底宽，冷凝时沟槽底制冷剂液膜变薄，减少了热阻。尤其是对运用R407C制冷剂时效果最明现，这为空调机的整体性能的提高又提供了一种选择、改良的方向。由于其传热效率高，即使采用替代制冷剂，换热性能的提高也足以缩少换热器体积，这为空调机的整体性能的提高又提供了一种选择、改良的方向。我们经过整机实验，在同等情况

11、下空调才干提高2%3%。R22制冷剂 用于采用新冷媒R410AR407C的高能效比空调机蒸发器，主要用户为美国企业、日本企业等。 为了保证瘦高齿管的涨后性能，在齿形设计上我们作了专门研讨，使涨后齿高下降很小，不使传热性能下降。 在6.35- 9.52外径范围内，瘦高齿管有着优良的传热性能，平均比普通内螺管提高1.3-1.4倍。瘦高齿传热特性 蒸发传热的强化，依托螺纹所产生的离心力使液体均布，从而添加液体的过热度和受热面积，另外多条螺纹构成较多的蒸发中心，但较高的齿会使肋化效率降低和添加流动阻力，为处理这个矛盾，金龙公司开发出了齿上开小槽的内螺纹铜管，称为“M型齿内螺纹铜管，并申报了专利。 实验

12、阐明：M型冷凝时低质量流速下系数上升明显，这主要是M型齿管同时兼有大的槽底宽，有利于制冷剂排出，减小液膜厚度的缘故。 根据我们的空调整机实验，该型产品用于外机，在内机不变，其他条件一样下冷量上升70-80w。某型热泵空调实验，制热量上升100w左右。 1002003004002000300040005000600070008000900010000200001比 2高 15%蒸发 换热系数, W/(m 2K)制冷剂质量流 速, kg/(m 2s) 9.52 M型 齿 9.52普通 齿10020030040030004000500060001比 2高 7%冷凝换热系数, W/(m2K)制冷剂质量

13、流 速, kg/(m 2s) 9.52 M型 齿 9.52普通 齿断续齿管齿型实物图片80 901002003002000300040005000600070008000900010000 9.52 0.30+0.20 530 180 60 9.52 0.30+0.19(断 续 齿 ）蒸发 换热系数, W/(m 2K)制 冷 剂 质 量 流速 , kg/(m 2s)80 901002003008009001000200030004000500060007000800090001000020000 9.52 0.30+0.20 530 180 60 9.52 0.30+0.19(断 续 齿 ）蒸

14、发 压力损失 , pa/m 制 冷 剂 质 量 流速 , kg/(m 2s)60 70 80 901002003004000500060007000冷凝换热系数, W/(m2K)制 冷 剂 质 量 流速 , kg/(m 2s) 9.52 0.30+0.20 530 180 60 9.52 0.30+0.19(断 续 齿 ）60 70 80 9010020030070080090010002000300040005000 9.52 0.30+0.20 530 180 60 9.52 0.30+0.19(断 续 齿 ）冷凝压力损失 , pa/m 制 冷 剂 质 量 流速 , kg/(m 2s) 7

15、.交叉齿内螺纹管 交叉齿传热特性 交叉齿内螺纹管的特点 1添加液体的过热度和传热面积。 2构成了较多的蒸发中心。 3强化了紊流。 4适宜于蒸发器用管。 5目前主要用户是韩国企业。空调制造工艺对铜管性能的影响 铜管材的是用在两器上最终在空调性能上表达出来，这又涉及到两器中外翘片构造和尺寸，两器在空调中的配置形状，以及紧缩机的性能，尤其是制造过程中的胀管工艺的控制。 胀管工艺，在芯头的作用下，对内螺纹有破坏作用，破坏的程度取决于胀量的大小，普通齿高降低001-0.02mm,槽宽添加，底壁减薄，对内螺纹的换热性能影响是冷凝换热系数略微降低，蒸发少许添加。整体传热系数受铜管外外表和铝翘片的接触热阻影响较大，较大的胀量会对内螺纹呵斥较大的破坏，从而降低内外表的强化作用，较小的胀量，会使接触热阻增大，两者都会使整体传热系数降低。空调制造工艺对铜管性能的影响 前面曾经讲到的内螺纹的传热性能与其齿型和参