ACR 銅管在空調(diào)換熱器中的應(yīng)用與發(fā)展
杜學(xué)峰,張曉春,王彥坤,李金偉
摘 要:本文介紹了ACR 銅管在空調(diào)換熱器中的作用,蒸發(fā)器和換熱器用銅管在加工過程中易出現(xiàn)的問題及產(chǎn)生原因,對(duì)代表今后內(nèi)螺紋管發(fā)展方向的高清潔度管及高效管的原理和制造技術(shù)進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:空調(diào);換熱器;內(nèi)螺紋銅管;能效比;齒型
1 前言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,空調(diào)的市場(chǎng)容量逐年擴(kuò)大,對(duì)空調(diào)的質(zhì)量要求也在逐步提高。銅管在空調(diào)器中起著舉足輕重的作用,對(duì)銅管的技術(shù)要求同樣也越來越苛刻,尤其是換熱器中的銅管要求更高。因此,如何使銅管更好地滿足空調(diào)行業(yè)的需要已顯得更重要。追求低成本、高效率、高質(zhì)量已成為銅管制造業(yè)公認(rèn)的發(fā)展趨勢(shì)。
2 銅管在換熱器中的作用
換熱器的換熱方式包括三種基本的方式:傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。換熱器中的銅管起著傳導(dǎo)換熱的作用,是換熱的最直接的方式,銅管本身的換熱性能直接影響空調(diào)器的換熱效果,空調(diào)兩器用銅管從光管改為內(nèi)螺紋管后,強(qiáng)化了換熱效率,提高了換熱能力,空調(diào)整機(jī)尺寸因此得以大大縮小,實(shí)現(xiàn)了換熱器銅管的一次大革命。同時(shí), 銅管本身也起到構(gòu)成制冷系統(tǒng)回路的作用。銅管根據(jù)需要,要彎成各種形狀,通過脹管、焊接的方式連接起來,正像空調(diào)器中的金色血脈。
銅管在空調(diào)器中起著如此重要的作用,因此,對(duì)銅管的幾何尺寸、焊接性能、加工性能、可靠性等方面的要求很高。
3 銅管加工過程中存在的問題及分析
空調(diào)器的銅管在制作過程中,因設(shè)備、工藝、原材料性能等方面原因引起的質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生,現(xiàn)將銅管加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及發(fā)生原因歸納如表1 。

4 銅管制造新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況
隨著國(guó)內(nèi)空調(diào)行業(yè)制造水平的進(jìn)步,空調(diào)的整體質(zhì)量逐年提高,有責(zé)任感的公司對(duì)自己的產(chǎn)品的制造質(zhì)量要求得越來越嚴(yán),對(duì)相關(guān)配套企業(yè)的產(chǎn)品也提出更高的要求,推動(dòng)了配套產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。銅管制造的新工藝大量涌現(xiàn),各種新型銅管層出不窮;銅管制造效率的提高,又大大提高了空調(diào)小型化、高能效比的進(jìn)程。尤其下列兩種類型的新產(chǎn)品在空調(diào)廠家中逐漸得到推廣使用,對(duì)空調(diào)整體質(zhì)量的提高起到了推動(dòng)作用。
4. 1 高清潔度銅管
為減少因泄露引起的返修,加強(qiáng)對(duì)兩器焊漏率的控制非常重要,空調(diào)廠家對(duì)兩器焊漏的檢查和焊漏率的控制越來越嚴(yán)。在兩器生產(chǎn)過程中,影響兩器焊漏率的因素很多,我們研究發(fā)現(xiàn),在自動(dòng)焊接工藝相對(duì)穩(wěn)定的情況下,引起焊漏率大幅波動(dòng)的主要原因是銅管內(nèi)壁殘油量的變化。為保護(hù)環(huán)境,換熱器生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)免清洗,取而代之的是加工過程中使用揮發(fā)性油及焊接前的烘干工序。因此,控制銅管的內(nèi)壁殘油,正確使用加工中使用的揮發(fā)性油,實(shí)施適當(dāng)?shù)暮娓晒に?成為控制兩器焊漏率的三個(gè)有效手段。
國(guó)內(nèi)大多數(shù)銅管廠家采用輥底式連續(xù)退火爐,在還原氣氛下對(duì)銅管進(jìn)行退火,管內(nèi)殘油在退火爐前段、中段時(shí)受熱汽化,部分從銅管管口中逸出;在退火爐后半段,隨著溫度的降低,管內(nèi)汽化的拉伸油重新液化,附著于管內(nèi)壁。管內(nèi)殘油量主要由拉伸模具的配套情況、拉伸工序的拉伸油加入量及拉伸油的種類決定,難以批量生產(chǎn)高清潔度銅管。
現(xiàn)在國(guó)外生產(chǎn)高清潔度銅管,在控制工序的同時(shí),普遍采用能連續(xù)吹掃的退火爐,在退火過程中對(duì)銅管吹氮?dú)?將汽化的管內(nèi)殘油帶出,有效降低管內(nèi)殘油。國(guó)內(nèi)大的銅管廠有的也引進(jìn)了這種連續(xù)吹掃式退火爐,相信控制銅管內(nèi)壁殘油量的能力將大大提高。
4. 2 高效銅管
在適當(dāng)條件下,追求空調(diào)能效比的最大化是我們持之以恒的主題。空調(diào)能效比的提高,主要取決于壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)匹配、換熱器效率三個(gè)因素。換熱器效率很大程度上決定于銅管的換熱效率,內(nèi)螺紋銅管的換熱效率與其齒型結(jié)構(gòu)(圖1) 密切相關(guān)。

內(nèi)螺紋銅管的齒型分為三型齒(AA 型) 、臺(tái)型齒( FF型) 、頂角細(xì)小的臺(tái)型齒( FN 型) 、頂角細(xì)而高的臺(tái)型齒(SA型) 四大類,齒型截面示意圖見圖2 。從內(nèi)螺紋銅管的發(fā)展來看,是首先從AA 型開始的,逐漸按FF 型、FN 型、SA 型方向發(fā)展。從換熱理論來看,提高接觸長(zhǎng)度,對(duì)提高管內(nèi)蒸發(fā)傳熱系數(shù)幫助很大;提高留液面積,對(duì)提高管內(nèi)冷凝傳熱系數(shù)幫助很大。

因此,為提高銅管換熱效率,主要考慮從增加齒高、加大齒底寬、減小齒頂角等方面入手。而增加齒高、加大齒底寬、減小齒頂角、采用交叉齒、減小管徑等方法, 無一不是對(duì)銅管的制造技術(shù)提出更高的要求。隨著銅管技術(shù)的發(fā)展,使我們采用更大齒高、更小齒頂角的螺紋管齒型,使實(shí)現(xiàn)更輕的每米重量及更高性能的追求成為可能。如我們使用的Φ7 內(nèi)螺紋銅管現(xiàn)已從齒高0. 15 mm、齒頂角55°±5°、每米重量61 g 規(guī)格改進(jìn)到齒高0. 18 mm、齒頂角40°±5°、每米重量57 g 的規(guī)格。在每米重量降低的同時(shí),接觸長(zhǎng)度與留液面積都有增加,銅管的蒸發(fā)性能、冷凝性能都得到提高。現(xiàn)在有廠家開發(fā)了15°的新規(guī)格Φ7 內(nèi)螺紋銅管,蒸發(fā)冷凝性能更高,每米重量更低。
5 結(jié)束語
新技術(shù)、新工藝的追求永無止境,銅管廠家與空調(diào)廠家的密切合作,必將研制出更多高效的銅管,開發(fā)出具有更高能效比的空調(diào)。

標(biāo)簽：銅管講解含義