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    行業動態

    銅管在空調換熱器中的應用與發展

    來源: 時間:2014-04-04 10:26:04

      1  前言

      隨著經濟的快速發展,空調的市場容量逐年擴大,對空調的質量要求也在逐步提高。銅管在空調器中起著舉足輕重的作用,對銅管的技術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行業的需要已顯得更重要。追求低成本、高效率、高質量已成為銅管制造業公認的發展趨勢。

      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、對流、輻射。換熱器中的銅管起著傳導換熱的作用,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器的換熱效果,空調兩器用銅管從光管改為內螺紋管后,強化了換熱效率,提高了換熱能力,空調整機尺寸因此得以大大縮小,實現了換熱器銅管的一次大革命。同時,銅管本身也起到構成制冷系統回路的作用。銅管根據需要,要彎成各種形狀,通過脹管、焊接的方式連接起來,正像空調器中的金色血脈。

      3  銅管加工過程中存在的問題及分析

      空調器的銅管在制作過程中,因設備、工藝、原材料性能等方面原因引起的質量問題時有發生,現將銅管加工過程中經常出現的問題及發生原因歸納如表1。

      4  銅管制造新技術的發展與應用情況

      隨著國內空調行業制造水平的進步,空調的整體質量逐年提高,有責任感的公司對自己的產品的制造質量要求得越來越嚴,對相關配套企業的產品也提出更高的要求,推動了配套產品的技術進步。銅管制造的新工藝大量涌現,各種新型銅管層出不窮;銅管制造效率的提高,又大大提高了空調小型化、高能效比的進程。尤其下列兩種類型的新產品在空調廠家中逐漸得到推廣使用,對空調整體質量的提高起到了推動作用。4. 1  高清潔度銅管

      為減少因泄露引起的返修,加強對兩器焊漏率的控制非常重要,空調廠家對兩器焊漏的檢查和焊漏率的控制越來越嚴。在兩器生產過程中,影響兩器焊漏率的因素很多,我們研究發現,在自動焊接工藝相對穩定的情況下,引起焊漏率大幅波動的主要原因是銅管內壁殘油量的變化。為保護環境,換熱器生產已實現免清洗,取而代之的是加工過程中使用揮發性油及焊接前的烘干工序。因此,控制銅管的內壁殘油,正確使用加工中使用的揮發性油,實施適當的烘干工藝,成為控制兩器焊漏率的三個有效手段。

      國內大多數銅管廠家采用輥底式連續退火爐,在還原氣氛下對銅管進行退火,管內殘油在退火爐前段、中段時受熱汽化,部分從銅管管口中逸出;在退火爐后半段,隨著溫度的降低,管內汽化的拉伸油重新液化,附著于管內壁。管內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,難以批量生產高清潔度銅管。

      現在國外生產高清潔度銅管,在控制工序的同時,普遍采用能連續吹掃的退火爐,在退火過程中對銅管吹氮氣,將汽化的管內殘油帶出,有效降低管內殘油。國內大的銅管廠有的也引進了這種連續吹掃式退火爐,相信控制銅管內壁殘油量的能力將大大提高。4. 2  高效銅管

      在適當條件下,追求空調能效比的最大化是我們持之以恒的主題?照{能效比的提高,主要取決于壓縮機、制冷系統匹配、換熱器效率三個因素。換熱器效率很大程度上決定于銅管的換熱效率,內螺紋銅管的換熱效率與其齒型結構(圖1)密切相關。

      內螺紋銅管的齒型分為三型齒(AA型)、臺型齒( FF型)、頂角細小的臺型齒( FN型)、頂角細而高的臺型齒(SA型)四大類,齒型截面示意圖見圖2。從內螺紋銅管的發展來看,是首先從AA型開始的,逐漸按FF型、FN型、SA型方向發展。從換熱理論來看,提高接觸長度,對提高管內蒸發傳熱系數幫助很大;提高留液面積,對提高管內冷凝傳熱系數幫助很大。

      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,無一不是對銅管的制造技術提出更高的要求。隨著銅管技術的發展,使我們采用更大齒高、更小齒頂角的螺紋管齒型,使實現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內螺紋銅管現已從齒高0. 15 mm、齒頂角55°±5°、每米重量61 g規格改進到齒高0. 18 mm、齒頂角40°±5°、每米重量57 g的規格。在每米重量降低的同時,接觸長度與留液面積都有增加,銅管的蒸發性能、冷凝性能都得到提高,F在有廠家開發了15°的新規格Φ7內螺紋銅管,蒸發冷凝性能更高,每米重量更低! 

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