颁布功夫：2022-01-12点击：3938
一、首先来看下内螺纹管的管径选择
换热器的传热效能及空调性价比的凹凸与内螺纹管管径、齿形几何参数的正确选择有着极大的关系。
一路头的铜管直径为φ９.５２ｍｍ左右，后来细化成φ７．０ｍｍ，这种细管径的换热器，由于管与管之间距离缩幼，使得肋片效能提高、传扰仔用面积增长、空气流过期的流动阻力减幼，强化传热。１９９５年以来，一些家用空调器管径进一步细化成φ６ｍｍ，甚至φ５ｍｍ，传热效能又进一步提高。
内螺纹管齿形参数分析钻研
1.内螺纹管发展
１９８０岁首，我国***早利用内螺纹管时的齿型为锯齿形（或称山齿形、三角形）；
１９８４年起头利用传热效能较高的梯形槽内螺纹管；
１９９４年出现了深槽即底壁厚较薄的梯形槽内螺纹管；
１９９７年，有人开发了人字齿槽（也叫Ｗ形槽）的内螺纹管；
２００２年又开发出在螺旋齿顶部有二次槽的交叉形内螺纹管，即轻微二次槽内螺纹管，可简称为交叉齿内螺纹管。
二、“通常齿”和“非通常齿”内螺纹管
通常齿重要指：单旋梯形槽内螺纹管、锯齿形（或称山齿形、三角形）的内螺纹管。
非通常齿重要指：人字齿槽、交叉齿槽的内螺纹管。
1、二者利用区别。
通常情况下，人字齿槽、交叉齿槽内螺纹管的传热效能大于通常的单旋梯形槽内螺纹管，尤其是当造冷剂为混合工质时，选取人字齿槽、交叉齿槽的内螺纹管优势***为显著。
2、人字齿槽内螺纹管***适合Ｒ４０７Ｃ造冷剂。
这是由于：Ｒ４０７Ｃ是由３种非共沸造冷剂混合而成，在通常单旋槽内螺纹管（出格是光管）内流动时容易分层，而在人字齿槽（Ｗ形槽）内流动时，呈两方向紊流，使３种混合工质得到充分混合，气液转换同时进行，有效预防因分层所带来的传热效能降低。Ｒ４０７Ｃ固然在交叉齿槽的内螺纹管内也可能得到充分混合，但由于交叉齿槽内螺纹管压降损失较大，故Ｒ４０７Ｃ造冷剂产品利用人字齿槽内螺纹管较好。
3、交叉齿槽的内螺纹管***适合Ｒ４１０Ａ造冷剂。
Ｒ４１０Ａ造冷剂产品由于系统压力较高，在高流速下能够克服交叉齿槽内螺纹管压降损失增长所带来的负面影响，而阐扬交叉齿槽内螺纹管内表表积比人字齿槽内螺纹管大的优势，故Ｒ４１０Ａ造冷剂产品利用交叉齿槽内螺纹管较好。
4、非通常齿内螺纹管利用***成分。
只管人字齿槽与交叉齿槽比通常的单旋梯形槽内螺纹管拥有上述优势，但因人字齿槽与交叉齿槽内螺纹管对资料要求高，出产成本较高，目前其利用没有通常单旋梯形槽内螺纹管遍及。对每一个分歧齿型的内螺纹管来说，又有其分歧的齿形参数为之组成，并且组合方式较多，所设计的齿形及几何参数分歧对内螺纹管的传热机能影响较大。
5、内螺纹管设计思考3大成分。
工程师经过钻研以为，内螺纹管齿形及几何参数的组合与优化设计该当综合思考几何尺寸、换热效能和加工工艺性３方面的成分，这样能力使内螺纹管的传热机能得到充分提高。
内螺纹管齿形参数除直径（即表径）Ｄ，内径ｄ和齿形表，还有底壁厚ＴＷ（ｍｍ），齿高Ｈｆ（ｍｍ），齿数（即螺纹数）ｎ，螺旋角β，齿顶角α和槽底宽Ｗ等（如下图所示）=
三、内螺纹管齿形8大设计成分
１、底壁厚
近２０年来，内螺纹管的底壁厚呈不休减薄趋向，目前内螺纹管底壁厚通常在０．２５～０．３ｍｍ领域内，底壁厚越薄传热成效越好，但底壁厚过薄会减弱管材的强度以及齿的不变性，不仅不利于后路工序的Ｕ形弯管质量与焊接质量，并且同样也会因齿的不变性差，影响传热成效。
２、齿高
齿高是影响传热的重要成分，增长齿高会使内表表换热面积和刺破液膜能力增长，内螺纹管传热成效加强，但齿高的增大受加工技术的***。目前内螺纹管齿高通常在０．１～０．２５ｍｍ领域内。
３、螺旋角
螺旋角的存在是为了使流体旋转，使管路中流体产生与径向分歧的二次流，增长湍流的强度，从而使对流换热得到加强，换热系数随之增长，所以螺旋角增大能加强换热系数，但随着螺旋角的增大，压力损失也随之增长，故螺旋角也不是越大越好，而是有一个合理的领域。目前内螺纹管的螺旋角通常处于１０°～２５°领域内。
凭据试验了局显示：在此领域内，蒸发管的螺旋角幼一些较好，冷凝管的螺旋角大一些较好。另表，螺旋角与表径之间存在相互造约的关系，当直径较幼时，造冷剂的流动阻力较大，则螺纹角应取幼值；当直径较大时，造冷剂的流动阻力较幼，则螺纹角应取大值。
４、齿顶角
齿顶角幼，有利于增长内表表换热面积，减薄冷凝传热的液膜厚度，增长蒸发传热的汽化主题，但齿顶角过幼，则内螺纹管齿的抗胀管强度过幼，齿高在胀管后被压低的水平及齿型的变形量增长会引起传热效能减低，因而在保障齿的抗胀管强度的前提下，内螺纹管的齿顶角尽可能幼些，目前通常在４０°～６０°之间。
５、齿数
增长齿数即螺纹条数可能增长汽化主题的数量，有利于沸腾换热行动，增长内表表换热面积。但是齿数增长过多，会使齿间距过幼，反而减弱了管内流体的被搅拌强度，且加大了齿间液膜厚度，增大了热阻，而降低了换热能力，使得螺纹管的换热效能趋近于光管，故齿数应节造在肯定的领域内为宜。目前内螺纹管的齿数通常在５０～７０条之间，其中：当内螺纹管用于造作蒸发器时，齿数通常在５０～６０条之间；当内螺纹管用于造作冷凝器时，齿数通常在６０～７０条之间。此表，当管径较幼时，取幼值；当管径较大时，取大值。
６、槽底宽
槽底宽尺寸大有利于传热，但槽底宽尺寸过大，胀管后齿高被压低的水平及齿型的变形量增长，传热效能将降低，因而在保障抗胀管强度的前提下，槽底宽大些好。
７、润周长
增长润周长能够增长汽化主题数，使蒸发传热效能显著提高。因而，对于蒸发器用管，管内横截面润周长越大越好。润周长的增长，能够通过增长齿高和削减齿顶角来实现。
８）蓄液面积
对于冷凝管，增长蓄液面积可显著增长冷凝传热成效，目前蓄液面积不休向增风雅向发展，蓄液面积增长可通过增长齿高来实现。以上内螺纹管齿形参数中：直径、齿形、底壁厚、齿高、齿数、螺旋角、齿顶角是内螺纹管的重要齿形参数。重要齿形参数确定了，则槽底宽、润周长、蓄液面积等参数也就确定了。
四、关于内螺纹管设计试验了局分析
为研造出高能效比、低成本的空调产品，工程师在分析分歧齿形参数内螺纹管对空调换热器传热机能拥有分歧影响的基础上，对原所用螺纹管的一些齿形参数进行优化调整试验。他在原有所用表径为φ９ｍｍ的内螺纹管Ａ的基础上，分阶段设计、造作了表径一样（φ９ｍｍ），管内齿形参数分歧的５种（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）内螺纹管及换热器，别离代替ＲＦ２８Ｗ空调机产品上原有效Ａ型内螺纹管造作的换热器。在一样的试验工况下，逐一进行整机机能测试，各内螺纹管齿形参数及试验了局见下表。
尝试了局分析如下：
1、凭据分析，原来的Ａ型管齿数７０条偏多，改为６０条后，空调机的能效迸咨原来的２．７７提高到了２．９１，上升了５．１％。
这批注：只管齿数多有利于增长内表表换热面积和汽化主题的数量，有利于沸腾换热，但若是过多，则会使齿间距及槽底宽度过幼，反而降低了管内流体被搅拌的强度，加大了齿间液膜厚度，增大了热阻，降低了换热能力，故齿数应节造在肯定的领域内为宜。
2、Ｃ型管是在Ｂ型管的基础上，将螺旋角由１８°增长到２４°，但了局发现能效比并没有提高，反而在Ｂ型管的基础上降低了６．９％。
这是由于螺旋角大固然有利于加强换热系数，但随着螺旋角的持续增大，会导致阻力及压力损失也随之增长，故螺旋角不是越大越好，而是应有一个合理的值，过大反而会降低换热机能。
3、Ｄ型管是在Ｂ型管的基础上，将齿顶角由５６°降低到５０°，了局发现：其空调机的能效比比Ｂ型管提高了３．８％。
这是由于减幼齿顶角有助于增长内表表换热面积，减薄冷凝传热的液膜厚度，增长蒸发传热的汽化主题及不变性。当然齿顶角也不能过幼，不然，内螺纹管齿的抗胀管强度过幼，会引起螺纹齿的倒齿水平增长。
４、Ｅ型管是在Ｄ型管的基础上，将齿高由０．１８ｍｍ增长到０．２２ｍｍ。
但经装机测试发现，增长齿高后，其相应的空调机能效比并没有提高，反而降低了－４．３％。这是由于增长齿高后，齿的不变性及抗倒齿能力降落，内螺纹管经胀管工序后齿的变形严重，换热成效和能效比降低。
５、Ｆ型管是在Ｅ型管的基础上，将齿高由０．２２ｍｍ降低到０．１４ｍｍ，测试了局发现：不仅相应的空调机能效比比原来的Ａ型管增长了１０．８％（比Ｄ型管增长了１．７％）。
并且内螺纹管单元长度质量由原先的８８ｇ／ｍ降落到了８１ｇ／ｍ，使得该空调的内螺纹管资料成本降落了近８％。这是由于齿高适当降低后，齿的不变性提高、倒齿水平降低，抵消了因齿高降低后刺破液膜能力降落所带来的一些影响。
６、必要注明的是，只管从理论上讲降低底壁厚能够提高传热成效、降低内螺纹管的资料成本，但思考到内螺纹管Ｕ形弯曲后，其弯曲部位表侧的壁厚将有所减薄，减薄量的大幼受诸多成分的影响。
例如：若内螺纹管抗拉强度过高及铜管过硬、延长率过低，则减薄量将增大，其Ｕ形管弯曲部位表侧易产生裂纹；如内螺纹铜管抗拉强度偏低及铜管偏软，若底壁厚较幼时，内螺纹管胀管后齿的不变性将会大大降落，齿的倒齿水平将增长。因而，从确？盏骰褂玫目康米⌒浴⒛途眯约床分柿拷嵌人伎，暂没有进行底壁厚减薄试验。
五、总结
1、通过尝试，我们以为增长换热面积并不会无限地提高换热系数，螺纹铜管内表表积在增大到肯定水平后，对换热系数的提高就要通过其他参数的影响予以实现。
2、合理优化齿形参数比单独增大换热面积对换热机能的影响更拥有现实意思。
3、由于蒸发、冷凝换热机造分歧，多个参数对换热系数的影响和成效是相互造约的，这就须从强化换热机造启程，通过科学理论的领导与具体的试验验证对管型参数进行优化设计，从中找到蒸发、冷凝换热机能都阐发良好的管型参数。
4、通过对内螺纹管齿形参数进行优化设计，不仅可大幅度地增长造冷剂的换热系数及传热管管内的传热机能，提高空调整机的机能及能效比，降低能源亏损，并且可大大削减内螺纹管单元长度的质量，降低空调产品的出产成本。
起源：造冷空调换热器
