Efektivitātes atšķirība starp parasto un uzlabotu cauruli
Parastais apvalka un cauruļu siltummainis, kas izgatavots no vienkāršas vara caurules, ir atkarīgs no šķidruma kopējās kustības, lai pārnestu siltumu uz sienu un no tās. Augstas efektivitātes vara cauruļu siltummainis uzbrūk tam pašam pienākumam no iekšpuses uz āru: caurules urbums nav gluds, plūsmas ceļš nav taisns, un aukstumaģents tiek ievadīts saišķī caur sadalītāju, nevis tiek izmests kolektorā. Rezultāts ir lielāka efektīvā pārneses virsma un plānāks robežslānis aukstumaģenta pusē, kur parasti atrodas kontrolējošā termiskā pretestība.
Šeit tiek ziņots par veiktspējas pieaugumu, nevis no paša metāla, kas joprojām ir standarta fosfora deoksidēts vai elektrolītiski izturīgs piķa varš. Šāda veida uzlabotas konstrukcijas parasti tiek raksturotas kā tādas, kas nodrošina aptuveni par 20% lielāku siltuma pārnesi nekā vienkāršas caurules siltummainis ar salīdzināmu apvalku, ar mazāku nospiedumu, zemāku aukstumaģenta daudzumu un zemākām materiālu izmaksām kā praktisku ieguvumu. Siltumsūkņu ražotājiem, kas atsakās no lielgabarīta korpusa un cauruļu blokiem, šie trīs faktori nosaka izvēli.
Uzlabotā komplekta strukturālais dizains
Konstrukcija ir veidota ap koncentriskām iekšējām un ārējām caurulēm, tāpēc karstie un aukstie šķidrumi vienlaikus apmaina siltumu visā gredzenveida telpā un caur vara sienu.
Iekšējā rievota vara caurule:uz urbuma veidojas smalkas spirālveida izciļņi. Salīdzinot ar parasto cauruli, virsmas laukums uz garuma vienību ir lielāks, un izciļņi atkārtoti pārtrauc aukstumaģenta plēvi, tādējādi šķidrums tiek slaucīts pret sienu un plūsma paliek turbulenta, nevis nosēžas slāņos.
Koncentriskas caurules izkārtojums caurulē:dzesēšanas ūdens iziet cauri vara urbumam, savukārt aukstumaģents aizņem gredzenu starp vara cauruli un ārējo tērauda cauruli, kas abas plūsmas virza pretplūsmā pāri vienai kopējai sienai.
Izplatītājs un kolektors:saišķis ir savienots ar šķidruma sadalītāju un kolektoru abos galos, lai aukstumaģents vienmērīgi ieplūstu un izietu katrā caurulē, kas ļauj izmantot pilnu katras caurules pārneses jaudu.
Sakrauts spirālveida komplekts:saišķis ir saliekts sakrautā spirālē un tērauda caurules iziet cauri tam. Ūdens, kas plūst cauri izliektajai ejai, tiek iedarbināts ar centrbēdzes spēku un nelielu lentveida ceļa pagriezienu, kas veicina sekundāro plūsmu un berzē robežslāni, nevis ļauj tam sabiezēt.
Virsmas kondicionēšana:Dažos gadījumos tiek izmantota urbuma apstrāde, kas uzlabo vara virsmas mitrināšanu, lai uzturētu šķidrumu saskarē ar sienu un aizkavētu vietējo izžūšanu augstā tvaika kvalitātē.
Materiāli un standarti
Materiālu izvēle notiek pēc tādas pašas loģikas kā jebkura aukstumaģenta ķēde: varš pārvades virsmai tās vadītspējas un formējamības dēļ, tērauds spiediena ierobežošanai, kur to pieļauj ģeometrija, un kontrolēta atmosfēra lodēšanas laikā, lai uzturētu urbumu tīru.
| Komponents | Materiāls un specifikācijas bāze |
|---|---|
| Iekšējā caurule, aukstumaģents un ūdens puse | C12200 fosfora deoksidēts varš vai C11000 elektrolītiski izturīga piķa vara bezšuvju caurule, iekšēji rievota |
| Ārējā caurule | Bezšuvju tērauda caurule ar gludu urbumu; tiek izmantots cinkots urbums, kur ūdens pusei nepieciešama papildu izturība pret koroziju un netīrumiem |
| Cauruļu izstrādājumu standarti | ASTM B111, ASTM B68, ASTM B75, ASTM B280, GB/T 17791 bezšuvju vara caurulei |
| Locītavas | Lodēti vai metināti savienojumi ar sauso slāpekļa attīrīšanu, lai novērstu oksīda nogulsnes urbumā |
| Pārbaude | Virpuļstrāvas pārbaude, spiediena pārbaude un caurules diametra, sienu un rievu kvalitātes pārbaudes |
Tā kā caurule ir deformēta, veidojot rievas, un pēc tam saritināta, dzirnavām ir jānodrošina caurule ar konsekventu atlaidinātu rūdījumu. Saišķis, kas izgatavots no caurules ar neviendabīgu cietību, netiks vienmērīgi saritināts, un rezultātā gredzenveida spraugas atšķirības samazina konstrukcijas efektivitāti.
Veiktspēja, spiediena kritums un eļļas atdeve
Uzlabošana nekad nav bezmaksas. Urbuma rievošana palielina aukstumaģenta puses siltuma pārneses koeficientu, kā arī palielina aukstumaģenta puses spiediena kritumu, parasti par mazāku procentuālo daļu nekā siltuma pārneses pieaugums, kas padara tirdzniecību vērtīgu siltumsūkņa vai dzesētāja ķēdē. Tāpēc dizaineri strādā ar kopējo koeficientu, kas ietver abus efektus, nevis tikai uzlabošanas faktoru.
Ūdens puse:ārējās caurules gludais vai cinkotais caurums nodrošina lielāku ūdens ātrumu bez liela spiediena krituma, un izturība pret katlakmens veidošanos saglabā ūdens puses koeficientu stabilu ilgu darbības periodu.
Aukstumaģenta puse:vienmērīgais sadalījums no kolektora neļauj dažām caurulēm izžūt, bet citas applūst, kas ir parasts iemesls neapmierinātajai veiktspējai citādi saprātīgā spoles konstrukcijā.
Eļļas atgriešana:gredzenveida sprauga tiek turēta vienmērīgā platumā, un spirālveida ceļš uztur gāzes ātrumu pietiekami augstu, lai smērvielu nogādātu atpakaļ uz kompresoru, kad iekārta darbojas kā iztvaicētājs.
Spiediens un trieciens:Koncentriskā konstrukcija ar bezšuvju tēraudu ārpusē iztur biežu spiediena ciklu, pulsāciju un vibrāciju, kā arī iztur deformāciju, kad ķēde tiek uzlādēta vai atsūknēta.
Neaizsērē:atstarpe starp iekšējo un ārējo cauruli ir viendabīga, tāpēc netīrumi un katlakmens neaizsedz eju, un ierīci var tīrīt, neizjaucot ķēdi.
Pieteikumi un atlases norādījumi
Dizains ir piemērots iepakotajiem siltumsūkņiem, dzesētājiem, dzesēšanas kondensācijas iekārtām un jebkuram darbam, kur nepieciešams kompakts, spiedienizturīgs un zemu izmaksu siltummainis. Izvēle sākas ar aukstumaģenta masas plūsmu, iztvaikošanas un kondensācijas temperatūru un ūdens puses plūsmas ātrumu, un pēc tam nosaka caurules diametru, rievas ģeometriju, saišķa garumu un paralēlo ķēžu skaitu, lai spiediena kritums paliktu kompresora apvalkā.
Katrā specifikācijā ietilpst divi čeki. Vispirms pārbaudiet ūdens puses ātrumu un ūdens kvalitāti, jo agresīvs ūdens laika gaitā uzbruks cinkotajam urbumam neatkarīgi no tā, cik labs ir aukstumaģenta puses dizains. Otrkārt, pārbaudiet spoles rādiusu pret caurules diametru, jo pārāk stingrs izliekums vara cauruli ovālu un mainīs gredzenveida spraugu. Ja abi ir apmierināti, siltummainis nodrošina kompaktu apvalku un augstu efektivitāti, ko pieprasa siltumsūkņu un dzesētāju ražotāji.
Bieži uzdotie jautājumi
J: Kas padara vara caurules siltummaini augstu efektivitāti?
Ieguvums ir saistīts ar ģeometriju, nevis no sakausējuma: iekšēji rievota caurule palielina pārvades virsmu un uztur aukstumaģentu turbulentu, savukārt sadalītājs un kolektors vienmērīgi izkliedē aukstumaģentu cauri katrai saišķa caurulei.
J: Cik daudz labāka ir uzlabota caurule nekā vienkāršas caurules siltummainis?
Parasti tiek ziņots, ka šāda veida uzlabotas konstrukcijas pārnes par aptuveni 20% vairāk siltuma nekā vienkāršas caurules ar līdzīgu apvalku, ar mazāku nospiedumu un zemākām materiālu izmaksām, lai gan precīzs skaitlis ir atkarīgs no aukstumaģenta, plūsmas ātruma un darba temperatūras.
J: Kādi materiāli tiek izmantoti cauruļu komplektā?
Pārneses virsmai tiek izmantota iekšēji rievota bezšuvju vara caurule, piemēram, C12200 vai C11000, un bezšuvju tērauda caurule veido ārējo cauruli ar cinkotu urbumu, kur ūdens pusei nepieciešama papildu izturība pret koroziju un netīrumiem.
J: Vai rievotais urbums palielina spiediena kritumu?
Jā. Rievas paaugstina aukstumaģenta sānu spiediena kritumu, kā arī siltuma pārnesi, bet pārneses pastiprinājums parasti ir lielāks par sodu, tāpēc konstrukcija ir ieteicama siltumsūkņu un dzesētāja ķēdēs, kur kompaktums ir svarīgs.
J: Kāpēc eļļas atgriešana ir svarīga šajā dizainā?
Gredzenveida sprauga starp iekšējo un ārējo cauruli tiek turēta vienmērīgā platumā, un spirālveida ceļš uztur gāzes ātrumu, tāpēc smērviela tiek novadīta atpakaļ uz kompresoru, nevis sakrājas iztvaicētājā un nomierina iekārtu.
J: Kā komplekts tiek pārbaudīts pirms nosūtīšanas?
Tiek izmērīts caurules diametrs, sienas biezums un rievas forma, tiek pārbaudīta spoļu hermētiskuma pārbaude, un tiek izmantota virpuļstrāvas pārbaude, lai noteiktu sienas defektus bezšuvju vara caurulē pirms saišķa salikšanas.
