لوله مسی با رزوه داخلی که به عنوان لوله غیر صاف نیز شناخته می شود، در زبان انگلیسی به نام لوله مسی داخلی GROOVED (IGT) نامیده می شود. این به یک لوله مسی TP2 با رزوه داخلی با سطح بیرونی صاف و تعداد معینی از رزوه های منظم در سطح داخلی اشاره دارد.
با توجه به افزایش سطح داخلی لوله مسی با رزوه داخلی، هدایت حرارتی آن 20 تا 30 درصد بیشتر از لوله صاف است. با اجرای کمبود انرژی در جهان و سیستم دسترسی به تهویه مطبوع با بهره وری انرژی داخلی، لوله های مسی داخلی به طور گسترده در صنعت تهویه مطبوع و تبرید استفاده می شود.
توسعه لولههای مسی با رزوه داخلی تقریباً مراحل زیر را طی کرده است:
(1) لوله با نخ داخلی به شکل کوه.
(2) شیار ذوزنقه ای لوله داخلی رزوه ای.
(3) لوله با رزوه داخلی با زاویه بالا.
(4) لوله با رزوه داخلی دندان نازک و بلند. (همچنین به عنوان لوله مسی با رزوه داخلی دندانه نازک و بلند نیز شناخته می شود)
در حال حاضر، کشورهای خارجی بهطور متوالی لولههای رزوهدار داخلی را با پروفیلهای دندانهای بالا و پایین، شکافهای بالای دندان و جهت چرخش دوگانه راهاندازی کردهاند.
با توجه به الزامات استاندارد ملی GB/T{0}}، محصولات لوله مسی رزوه داخلی به ترتیب نام محصول، نام تجاری، وضعیت، قطر بیرونی، ضخامت دیواره پایین، ارتفاع دندان به اضافه زاویه بالای دندان نشان داده شده است. زاویه مارپیچ، تعداد نخ ها و تعداد استاندارد:
مثال 1: TP2 M2 φ9.52×0.30+0.20-53-18/6{14}} گیگابایت/T20928-20072، (ساخته شده از TP2، وضعیت عرضه M2 ، قطر بیرونی 9.52 میلی متر، ضخامت دیواره پایین 0.30 میلی متر، ارتفاع دندان 0.20 میلی متر، زاویه بالای دندانه 53 درجه، زاویه مارپیچ 18 درجه، تعداد رزوه ها 60 سیم پیچ داخلی بدون درز،) مشخص شده است:
سیم پیچ داخلی بدون درز TP2 M2 φ9.52×0.30+0.20-53-18/60 گیگابایت/T20928-20072. پارامترهای ابعادی لوله های مسی رزوه ای داخلی و تأثیر آنها بر عملکرد انتقال حرارت (1) قطر خارجی
قطر لوله مسی که معمولاً در مبدل های حرارتی اولیه تهویه مطبوع استفاده می شد حدود 9.52 میلی متر بود. پس از سال 1990 برخی از سازندگان تهویه مطبوع قطر لولههای انتقال حرارت مبدلهای حرارتی را به 7.0 میلیمتر کاهش دادهاند که در این میان پدیده کاهش قطر لوله اواپراتور رایجترین است. این نوع مبدل حرارتی با قطر کوچک دارای راندمان باله بالاتر، افزایش سطح انتقال حرارت موثر و کاهش مقاومت جریان در هنگام عبور هوا است و در نتیجه انتقال حرارت را افزایش می دهد. پس از سال 1995، برخی از تولیدکنندگان تهویه مطبوع خانگی، قطر لوله انتقال حرارت را به 6 میلی متر یا حتی 5 میلی متر کاهش دادند و راندمان انتقال حرارت را بهبود بخشیدند، به ویژه هنگامی که در واحدهای داخلی استفاده می شود که جایگزین مبرد R410A می شوند. از آنجایی که فشار سیستم مبرد R410A حدود 1.6 برابر بیشتر از فشار R22 است، استفاده از لوله های با قطر کوچک برای بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان مفید است. در حال حاضر، قطر لولههای رزوهدار داخلی در چین عمدتاً شامل 12.7 میلیمتر، 9.52 میلیمتر، 7.94 میلیمتر، 7 میلیمتر، 6.35 میلیمتر و 5 میلیمتر است که در این میان 9.52 میلیمتر و 7 میلیمتر بیشترین استفاده را دارند. و با افزایش قیمت مواد اولیه مانند مس و نیاز کشور به بهره وری انرژی تهویه مطبوع، لوله های مسی به سمت قطرهای نازک و دیواره های نازک حرکت می کنند، اما قطر بسیار کم باعث افزایش مقاومت مبرد و دیواره های نازک می شود. احتمال نشتی یا ترکیدگی لوله در حین کار را افزایش می دهد.
(2) ضخامت دیوار پایین
در حال حاضر ضخامت دیواره پایین لولههای رزوهدار داخلی معمولاً در محدوده 20/0 تا 30/0 میلیمتر است. هرچه ضخامت دیواره پایینی نازکتر باشد، اثر انتقال حرارت بهتر است. با این حال، ضخامت بسیار نازک دیواره پایین، استحکام لوله و پایداری دندانها را تضعیف میکند، که نه تنها به کیفیت U-bend و کیفیت جوش فرآیند بعدی کمک نمیکند، بلکه بر انتقال حرارت نیز تأثیر میگذارد. اثر ناشی از ثبات ضعیف دندان ها.
(3) ارتفاع دندان
ارتفاع دندان عامل مهمی در انتقال حرارت است. افزایش ارتفاع دندان باعث افزایش سطح انتقال حرارت سطح داخلی و توانایی سوراخ کردن لایه مایع می شود و اثر انتقال حرارت لوله رزوه شده داخلی را افزایش می دهد. با این حال، افزایش ارتفاع دندان توسط فناوری پردازش محدود شده است. در حال حاضر ارتفاع دندانه لوله رزوه ای داخلی عموماً در محدوده 10/0 تا 25/0 میلی متر است.
(4) زاویه مارپیچ
وجود زاویه مارپیچ برای چرخش سیال است، به طوری که سیال در لوله یک جریان ثانویه متفاوت از جهت شعاعی ایجاد می کند، شدت تلاطم را افزایش می دهد و در نتیجه انتقال حرارت همرفتی را افزایش می دهد. ضریب انتقال حرارت بر این اساس افزایش می یابد. بنابراین، افزایش زاویه مارپیچ می تواند ضریب انتقال حرارت را افزایش دهد. با این حال، با افزایش زاویه مارپیچ، افت فشار نیز افزایش می یابد. بنابراین، زاویه مارپیچ بزرگتر نیست، بهتر است، اما یک محدوده معقول وجود دارد.
(5) زاویه بالای دندان
یک زاویه کوچک بالای دندان برای افزایش سطح تبادل حرارت سطح داخلی، کاهش ضخامت فیلم مایع انتقال حرارت تراکم و افزایش هسته تبخیر انتقال حرارت تبخیر مفید است. با این حال، اگر زاویه بالای دندان خیلی کوچک باشد، استحکام ضد انبساط دندانهای لوله رزوهدار داخلی بسیار کوچک خواهد بود. میزان فشرده شدن ارتفاع دندان پس از انبساط تیوب و افزایش تغییر شکل نوع دندان باعث کاهش راندمان انتقال حرارت می شود. بنابراین، با فرض اطمینان از استحکام ضد انبساط دندان، زاویه بالای دندان لوله رزوه داخلی باید تا حد امکان کوچک باشد. در حال حاضر، زاویه بالای دندانی دندان های نازک و بلند رزوه داخلی ساخته شده توسط برخی از تولید کنندگان داخلی می تواند به حدود 20 درجه برسد.
(6) تعداد دندانه ها (تعداد نخ ها)
افزایش تعداد دندان ها، یعنی تعداد نخ ها، می تواند تعداد هسته های تبخیر را افزایش دهد، که برای اقدامات انتقال حرارت جوشانده و افزایش سطح تبادل حرارتی سطح داخلی مفید است. با این حال، اگر تعداد دندانها بیش از حد افزایش یابد، فاصله دندانها بسیار کم میشود، که باعث تضعیف شدت همزدن مایع در لوله، افزایش ضخامت لایه مایع بین دندانها، افزایش مقاومت حرارتی و افزایش مقاومت حرارتی میشود. ظرفیت تبادل حرارتی را کاهش می دهد و باعث می شود که بازده تبادل حرارتی لوله رزوه ای نزدیک به لوله نور باشد. بنابراین تعداد دندان ها باید در محدوده خاصی کنترل شود. (7) عرض پایین شیار
عرض پایین شیار بزرگ برای انتقال حرارت مفید است، اما اگر عرض پایین شیار بیش از حد بزرگ باشد، درجه کاهش ارتفاع دندان پس از انبساط لوله و تغییر شکل شکل دندان افزایش مییابد و راندمان انتقال حرارت کاهش مییابد. . بنابراین، با فرض اطمینان از استحکام لوله ضد انبساط، بهتر است عرض پایین شیار بزرگتری داشته باشید.
(8) محیط روغن کاری
افزایش دور روانکاری می تواند تعداد هسته های تبخیر را افزایش دهد و راندمان انتقال حرارت تبخیر را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. بنابراین، برای لوله های اواپراتور، هر چه دور روغن کاری سطح مقطع داخلی لوله بیشتر باشد، بهتر است. افزایش دور روانکاری را می توان با افزایش ارتفاع دندان و کاهش زاویه بالای دندان به دست آورد.
