Мікроканальні котушки тривалий час використовувалися в автомобільній промисловості, перш ніж вони з'явилися в обладнанні HVAC в середині 2000-х років.Відтоді вони набувають все більшої популярності, особливо в побутових кондиціонерах, оскільки вони легкі, забезпечують кращу теплопередачу та використовують менше холодоагенту, ніж традиційні теплообмінники з ребристими трубками.
Однак використання меншої кількості холодоагенту також означає, що потрібно бути обережнішим під час заряджання системи за допомогою мікроканальних змійовиків.Це пояснюється тим, що навіть кілька унцій можуть погіршити продуктивність, ефективність і надійність системи охолодження.
Постачальник капілярних змійових трубок 304 і 316 SS у Китаї
Існують різні сорти матеріалів, які використовуються для спіральних труб для теплообмінників, котлів, супернагрівачів та інших високотемпературних застосувань, які включають нагрівання або охолодження.Різні типи також включають 3/8 згорнуту трубу з нержавіючої сталі.Залежно від характеру застосування, природи рідини, яка передається через труби, і марок матеріалу ці типи труб відрізняються.Існують два різних розміри для спіральних труб: діаметр труби та діаметр котушки, довжина, товщина стінки та графіки.Змійові труби SS використовуються в різних розмірах і класах залежно від вимог застосування.Існують високолеговані матеріали та інші матеріали з вуглецевої сталі, які також доступні для змійовикових труб.
Хімічна сумісність змійової труби з нержавіючої сталі
Оцінка | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | хв. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
макс. | 0,08 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10.5 | 0,10 | ||||
304L | хв. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
макс. | 0,030 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 12.0 | 0,10 | ||||
304H | хв. | 0,04 | 18.0 | 8.0 | ||||||||
макс. | 0,010 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10.5 | |||||
SS 310 | 0,015 макс | 2 макс | 0,015 макс | 0,020 макс | 0,015 макс | 24.00 26.00 | 0,10 макс | 19.00 21.00 | 54,7 хв | |||
SS 310S | 0,08 макс | 2 макс | 1,00 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 24.00 26.00 | 0,75 макс | 19.00 21.00 | 53,095 хв | |||
SS 310H | 0,04 0,10 | 2 макс | 1,00 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 24.00 26.00 | 19.00 21.00 | 53,885 хв | ||||
316 | хв. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
макс. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316L | хв. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
макс. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316TI | 0,08 макс | 10.00 14.00 | 2,0 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 16.00 18.00 | 0,75 макс | 2,00 3,00 | ||||
317 | 0,08 макс | 2 макс | 1 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 18.00 20.00 | 3,00 4,00 | 57,845 хв | ||||
SS 317L | 0,035 макс | 2,0 макс | 1,0 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 18.00 20.00 | 3,00 4,00 | 11.00 15.00 | 57.89 хв | |||
SS 321 | 0,08 макс | 2,0 макс | 1,0 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 макс | 5(C+N) 0,70 макс | |||
SS 321H | 0,04 0,10 | 2,0 макс | 1,0 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 макс | 4(C+N) 0,70 макс | |||
347/347Н | 0,08 макс | 2,0 макс | 1,0 макс | 0,045 макс | 0,030 макс | 17.00 20.00 | 9,0013,00 | |||||
410 | хв. | 11.5 | ||||||||||
макс. | 0,15 | 1.0 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 13.5 | 0,75 | |||||
446 | хв. | 23.0 | 0,10 | |||||||||
макс. | 0,2 | 1.5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30,0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | хв. | 19.0 | 4.00 | 23.00 | 0,10 | |||||||
макс. | 0,20 | 2.00 | 1,00 | 0,045 | 0,035 | 23.0 | 5.00 | 28.00 | 0,25 |
Таблиця механічних властивостей змійовика з нержавіючої сталі
Оцінка | Щільність | Точка плавлення | Міцність на розрив | Межа текучості (зсув 0,2%) | Подовження |
304/304L | 8,0 г/см3 | 1400 °C (2550 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
304H | 8,0 г/см3 | 1400 °C (2550 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 40 % |
310 / 310S / 310H | 7,9 г/см3 | 1402 °C (2555 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 40 % |
306/316Н | 8,0 г/см3 | 1400 °C (2550 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
316L | 8,0 г/см3 | 1399 °C (2550 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
317 | 7,9 г/см3 | 1400 °C (2550 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
321 | 8,0 г/см3 | 1457 °C (2650 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
347 | 8,0 г/см3 | 1454 °C (2650 °F) | Пси 75000, МПа 515 | Psi 30000, МПа 205 | 35% |
904L | 7,95 г/см3 | 1350 °C (2460 °F) | Пси 71000, МПа 490 | Psi 32000, МПа 220 | 35% |
SS Теплообмінник згорнутих труб Еквівалентні марки
СТАНДАРТ | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | ГОСТ | AFNOR | EN |
SS 304 | 1,4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08Х18Н10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
SS 304L | 1,4306 / 1,4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
SS 304H | 1,4301 | S30409 | – | – | – | – | – |
SS 310 | 1,4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ч25Н20С2 | – | X15CrNi25-20 |
SS 310S | 1,4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ч23Н18 | – | X8CrNi25-21 |
SS 310H | – | S31009 | – | – | – | – | – |
SS 316 | 1,4401 / 1,4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | – | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
SS 316L | 1,4404 / 1,4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11 / 316S13 | 03Ч17Н14М3 / 03Ч17Н14М2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
SS 316H | 1,4401 | S31609 | – | – | – | – | – |
SS 316Ti | 1,4571 | S31635 | SUS 316Ti | 320S31 | 08Ч17Н13М2Т | Z6CNDT17-123 | X6CrNiMoTi17-12-2 |
SS 317 | 1,4449 | S31700 | SUS 317 | – | – | – | – |
SS 317L | 1,4438 | S31703 | SUS 317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
SS 321 | 1,4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
SS 321H | 1,4878 | S32109 | SUS 321H | – | – | – | X12CrNiTi18-9 |
SS 347 | 1,4550 | S34700 | SUS 347 | – | 08Ч18Н12Б | – | X6CrNiNb18-10 |
SS 347H | 1,4961 | S34709 | SUS 347H | – | – | – | X6CrNiNb18-12 |
SS 904L | 1,4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS 317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
Традиційна конструкція змійовика з ребристою трубою була стандартом, що використовується в промисловості HVAC протягом багатьох років.Змійовики спочатку використовували круглі мідні трубки з алюмінієвими ребрами, але мідні трубки спричиняли електролітичну корозію та корозію мурашника, що призводило до збільшення витоків змійовика, каже Марк Лампе, менеджер із виробництва змійовиків у Carrier HVAC.Щоб вирішити цю проблему, промисловість звернулася до круглих алюмінієвих трубок з алюмінієвими ребрами для покращення продуктивності системи та мінімізації корозії.Зараз існує мікроканальна технологія, яку можна використовувати як у випарниках, так і в конденсаторах.
«Мікроканальна технологія, яка в Carrier називається технологією VERTEX, відрізняється тим, що круглі алюмінієві трубки замінені плоскими паралельними трубками, припаяними до алюмінієвих пластин», — сказав Лампе.«Це розподіляє холодоагент більш рівномірно по ширшій площі, покращуючи теплообмін, щоб змійовик міг працювати ефективніше.У той час як мікроканальна технологія використовувалася в житлових зовнішніх конденсаторах, технологія VERTEX наразі використовується лише в житлових котушках».
За словами Джеффа Престона, директора з технічних служб Johnson Controls, мікроканальна конструкція створює спрощений одноканальний потік холодоагенту «вхід і вихід», який складається з перегрітої труби у верхній частині та переохолодженої труби знизу.Навпаки, холодоагент у звичайній ребристій трубці протікає через кілька каналів зверху вниз у вигляді змієподібної форми, що вимагає більшої площі поверхні.
«Унікальна мікроканальна конструкція змійовика забезпечує чудовий коефіцієнт теплопередачі, що підвищує ефективність і зменшує кількість необхідного холодоагенту», — сказав Престон.«Як результат, пристрої, розроблені з мікроканальними котушками, часто набагато менші, ніж високоефективні пристрої з традиційними конструкціями ребристих труб.Це ідеально підходить для застосувань з обмеженим простором, таких як будинки з нульовими лініями».
Насправді, завдяки впровадженню мікроканальної технології, каже Лампе, Carrier змогла зберегти більшість змійовиків для внутрішніх печей і зовнішніх конденсаторів кондиціонування повітря однакового розміру, працюючи з конструкцією з круглим ребром і трубою.
«Якби ми не впровадили цю технологію, нам довелося б збільшити розмір внутрішнього змійовика печі до 11 дюймів у висоту та використовувати більший корпус для зовнішнього конденсатора», — сказав він.
Хоча технологія мікроканальних змійовиків в основному використовується в домашньому холодильному обладнанні, ця концепція починає набувати поширення в комерційних установках, оскільки попит на більш легке та компактніше обладнання продовжує зростати, сказав Престон.
Оскільки мікроканальні змійовики містять відносно невелику кількість холодоагенту, навіть кілька унцій зміни заряду можуть вплинути на термін служби, продуктивність і енергоефективність системи, каже Престон.Ось чому підрядники завжди повинні уточнювати у виробника процес заряджання, але зазвичай він включає такі кроки:
За словами Лампе, технологія Carrier VERTEX підтримує ту саму процедуру налаштування, заряджання та запуску, що й технологія з круглими трубками, і не потребує кроків, які доповнюють або відрізняються від поточної рекомендованої процедури охолодження.
«Приблизно від 80 до 85 відсотків заряду знаходиться в рідкому стані, тому в режимі охолодження цей об’єм знаходиться у зовнішньому змійовику конденсатора та лінійному блоку», – сказав Лампе.«При переході на мікроканальні котушки зі зменшеним внутрішнім об’ємом (порівняно з круглими трубчастими ребрами) різниця в заряді впливає лише на 15-20% від загального заряду, що означає невелике поле різниці, яке важко виміряти.Ось чому рекомендований спосіб зарядки системи – це переохолодження, детально описане в наших інструкціях зі встановлення».
Однак невелика кількість холодоагенту в мікроканальних змійовиках може стати проблемою, коли зовнішній блок теплового насоса перемикається в режим опалення, сказав Лампе.У цьому режимі котушка системи перемикається, і конденсатор, який зберігає більшу частину заряду рідини, тепер є внутрішньою котушкою.
«Коли внутрішній об’єм внутрішньої котушки значно менший, ніж об’єм зовнішньої котушки, у системі може виникнути дисбаланс заряду», – сказав Лампе.«Щоб вирішити деякі з цих проблем, Carrier використовує вбудовану батарею, розташовану у зовнішньому блоці, для зливу та зберігання надлишкового заряду в режимі нагріву.Це дозволяє системі підтримувати належний тиск і запобігає затопленню компресора, що може призвести до низької продуктивності, оскільки масло може накопичуватися у внутрішньому змійовику».
Хоча зарядка системи з мікроканальними котушками може вимагати особливої уваги до деталей, зарядка будь-якої системи ОВК вимагає точного використання правильної кількості холодоагенту, говорить Лампе.
«Якщо система перевантажена, це може призвести до високого енергоспоживання, неефективного охолодження, витоків і передчасного виходу компресора з ладу», — сказав він.«Подібним чином, якщо система недостатньо заряджена, може виникнути замерзання котушки, вібрація розширювального клапана, проблеми із запуском компресора та помилкові відключення.Проблеми з мікроканальними котушками не є винятком».
За словами Джеффа Престона, директора технічного обслуговування Johnson Controls, ремонт мікроканальних котушок може бути складним через їх унікальний дизайн.
«Для поверхневої пайки потрібні газові пальники зі сплавів і MAPP, які зазвичай не використовуються в інших типах обладнання.Тому багато підрядників вирішать замінити котушки, а не намагатися ремонтувати».
Коли справа доходить до очищення мікроканальних змійовиків, це насправді простіше, каже Марк Лампе, менеджер із продуктів для змійовиків печей у Carrier HVAC, оскільки алюмінієві ребра зміярів з ребристими трубами легко згинаються.Занадто багато вигнутих ребер зменшить кількість повітря, що проходить через змійовик, зменшуючи ефективність.
«Технологія Carrier VERTEX є більш міцною конструкцією, оскільки алюмінієві ребра розташовані трохи нижче плоских алюмінієвих трубок холодоагенту та припаяні до трубок, тобто чистка щіткою не змінює суттєво ребра», — сказав Лампе.
Легке очищення: під час очищення мікроканальних котушок використовуйте лише м’які некислотні засоби для чищення котушок або, у багатьох випадках, просто воду.(надається перевізником)
Під час очищення мікроканальних котушок Престон каже, що уникайте агресивних хімікатів і миття під тиском, а замість цього використовуйте лише м’які некислотні засоби для чищення котушок або, у багатьох випадках, просто воду.
«Однак невелика кількість холодоагенту вимагає певних коригувань у процесі обслуговування», — сказав він.«Наприклад, через невеликі розміри холодоагент неможливо відкачати, коли інші компоненти системи потребують обслуговування.Крім того, панель приладів слід підключати лише тоді, коли це необхідно, щоб мінімізувати порушення об’єму холодоагенту».
Престон додав, що Johnson Controls застосовує екстремальні умови на своєму випробувальному полігоні у Флориді, що стимулювало розвиток мікроканалів.
«Результати цих випробувань дозволяють нам покращити розробку нашої продукції шляхом вдосконалення кількох сплавів, товщини труб і покращення хімічних речовин у процесі пайки в контрольованій атмосфері, щоб обмежити корозію котушки та забезпечити досягнення оптимального рівня продуктивності та надійності», — сказав він.«Прийняття цих заходів не тільки підвищить задоволеність домовласників, але також допоможе мінімізувати потреби в обслуговуванні».
Joanna Turpin is a senior editor. She can be contacted at 248-786-1707 or email joannaturpin@achrnews.com. Joanna has been with BNP Media since 1991, initially heading the company’s technical books department. She holds a bachelor’s degree in English from the University of Washington and a master’s degree in technical communications from Eastern Michigan University.
Спонсорований вміст — це спеціальний платний розділ, де галузеві компанії надають високоякісний, неупереджений, некомерційний контент на теми, що цікавлять аудиторію новин ACHR.Весь спонсорований контент надається рекламними компаніями.Хочете взяти участь у нашому розділі спонсорованого контенту?Зверніться до місцевого представника.
На вимогу На цьому вебінарі ми дізнаємося про останні оновлення природного холодоагенту R-290 і про те, як це вплине на індустрію HVACR.
Час публікації: 24 квітня 2023 р