Sisäkierteistä kupariputkea, joka tunnetaan myös nimellä ei-sileä putki, kutsutaan englanniksi INNER GROOVED COPPER TUBE (IGT). Se viittaa sisäkierteiseen TP2-kupariputkeen, jossa on sileä ulkopinta ja tietty määrä säännöllisiä kierteitä sisäpinnalla.
Sisäkierteitetyn kupariputken sisäpinnan kasvun vuoksi sen lämmönjohtavuus on 20–30 % korkeampi kuin sileän putken. Maailman energiapulan ja kotimaisen energiatehokkaan ilmastointijärjestelmän käyttöönoton myötä sisäkierteitettyjä kupariputkia käytetään laajalti ilmastointi- ja jäähdytysteollisuudessa.
Sisäkierteitettyjen kupariputkien kehitys on käynyt suunnilleen seuraavat kehitysvaiheet:
(1) Vuoren muotoinen sisäkierteinen putki;
(2) Puolisuunnikkaan uran sisäkierteinen putki;
(3) yläkulma sisäkierteitetty putki;
(4) Ohut ja korkeahampainen sisäkierteinen putki. (Tunnetaan myös nimellä ohut ja korkeahampainen sisäkierteinen kupariputki)
Tällä hetkellä ulkomailla on peräkkäin tuotu markkinoille sisäkierteisiä putkia, joissa on korkea ja matala hammasprofiili, hampaiden yläraot ja kaksinkertainen pyörimissuunta.
Kansallisen standardin GB/T20928-2007 vaatimusten mukaisesti sisäkierteiset kupariputkituotteet ilmoitetaan tuotteen nimen, merkin, tilan, ulkohalkaisijan, pohjaseinän paksuuden, hampaiden korkeuden ja hampaan yläkulman, helix-kulma, kierteiden lukumäärä ja vakionumero:
Esimerkki 1: TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072, (valmistettu TP2:sta, syöttötila M2 , ulkohalkaisija 9,52 mm, pohjaseinämän paksuus 0,30 mm, hampaan korkeus 0,20 mm, hampaan yläkulma 53 astetta, kierrekulma 18 astetta, kierteiden lukumäärä 60 saumatonta sisäkierrekäämi,) merkitty seuraavasti:
Saumaton sisäkierrekela TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 Gt/T20928-20072. Sisäkierteitettyjen kupariputkien mittaparametrit ja niiden vaikutus lämmönsiirtokykyyn (1) Ulkohalkaisija
Varhaisissa ilmastointilämmönvaihtimissa yleisesti käytetyn kupariputken halkaisija oli noin 9,52 mm. Vuoden 1990 jälkeen jotkut ilmastointilaitteiden valmistajat ovat pienentäneet lämmönvaihtimien lämmönsiirtoputkien halkaisijaa 7,0 mm:iin, joista yleisin on höyrystimen putken halkaisijan pienenemisilmiö. Tämän tyyppisellä, halkaisijaltaan pienellä lämmönvaihtimella on suurempi ripahyötysuhde, suurempi tehollinen lämmönsiirtopinta-ala ja pienempi virtausvastus, kun ilmaa virtaa läpi, mikä parantaa lämmönsiirtoa. Vuoden 1995 jälkeen jotkut kotitalouksien ilmastointilaitteiden valmistajat pienensivät lämmönsiirtoputken halkaisijaa edelleen 6 mm:iin tai jopa 5 mm:iin, mikä paransi edelleen lämmönsiirtotehokkuutta, erityisesti käytettäessä sisäyksiköissä, jotka korvaavat kylmäaineen R410A. Koska R410A-kylmäainejärjestelmän paine on noin 1,6 kertaa korkeampi kuin R22:n paine, halkaisijaltaan pienten putkien käyttö parantaa turvallisuutta ja luotettavuutta. Tällä hetkellä sisäkierteitettyjen putkien halkaisijat Kiinassa sisältävät pääasiassa 12,7 mm, 9,52 mm, 7,94 mm, 7 mm, 6,35 mm ja 5 mm, joista 9,52 mm ja 7 mm ovat yleisimmin käytettyjä. Ja raaka-aineiden, kuten kuparin, hinnannousun ja maan ilmastoinnin energiatehokkuutta koskevien vaatimusten myötä kupariputket ovat siirtymässä kohti ohuita halkaisijoita ja ohuita seiniä, mutta liian pieni halkaisija lisää kylmäaineen vastusta ja ohuet seinät lisää putken vuodon tai halkeamisen mahdollisuutta käytön aikana.
(2) Alaseinämän paksuus
Tällä hetkellä sisäkierteitettyjen putkien pohjaseinämän paksuus on yleensä välillä {{0}},20-0,30 mm. Mitä ohuempi pohjaseinämän paksuus, sitä parempi lämmönsiirtovaikutus. Liian ohut pohjaseinämän paksuus kuitenkin heikentää putken lujuutta ja hampaiden vakautta, mikä ei pelkästään vaikuta U-taivutuksen ja myöhemmän prosessin hitsauksen laatuun, vaan vaikuttaa myös lämmönsiirtoon. vaikutus johtuu hampaiden huonosta stabiilisuudesta.
(3) Hampaiden korkeus
Hampaiden korkeus on tärkeä lämmönsiirtoon vaikuttava tekijä. Hampaiden korkeuden lisääminen lisää sisäpinnan lämmönsiirtoaluetta ja kykyä lävistää nestekalvo sekä parantaa sisäkierteitetyn putken lämmönsiirtovaikutusta. Prosessointitekniikka rajoittaa kuitenkin hampaiden korkeuden kasvua. Tällä hetkellä sisäkierteitetyn putken hampaan korkeus on yleensä välillä {{0}},10 - 0,25 mm.
(4) Helix-kulma
Kierrekulman olemassaolo on saada neste pyörimään niin, että putkessa oleva neste tuottaa säteen suunnasta poikkeavan toissijaisen virtauksen, lisää turbulenssin voimakkuutta ja siten tehostaa konvektiivista lämmönsiirtoa. Lämmönsiirtokerroin kasvaa vastaavasti. Siksi heliksikulman lisääminen voi parantaa lämmönsiirtokerrointa. Kuitenkin, kun heliksikulma kasvaa, myös painehäviö kasvaa. Siksi helix-kulma ei ole suurempi, sitä parempi, mutta siinä on kohtuullinen alue.
(5) Hampaan yläkulma
Pieni hampaan yläkulma on hyödyllinen lisäämään sisäpinnan lämmönvaihtoaluetta, vähentämään kondensaatiolämmönsiirron nestekalvon paksuutta ja lisäämään haihdutuslämmönsiirron höyrystymisydintä. Jos hampaan yläkulma on kuitenkin liian pieni, sisäkierteitetyn putken hampaiden laajenemisenestolujuus on liian pieni. Se, missä määrin hampaan korkeus puristuu putken laajenemisen jälkeen ja hammastyypin muodonmuutoksen lisääntyminen aiheuttaa lämmönsiirtotehon alenemisen. Siksi hampaan laajenemisen estovoiman varmistamisen edellytyksenä on, että sisäkierteitetyn putken hampaan yläkulman tulee olla mahdollisimman pieni. Tällä hetkellä joidenkin kotimaisten valmistajien valmistamien sisäkierteitettyjen ohuiden ja korkeiden hampaiden hampaiden yläkulma voi olla noin 20 astetta.
(6) Hampaiden lukumäärä (kierteiden lukumäärä)
Hampaiden, eli kierteiden lukumäärän lisääminen voi lisätä höyrystysytimien määrää, mikä on hyödyllistä kiehumislämmönsiirtotoimenpiteille ja lisää sisäpinnan lämmönvaihtoaluetta. Jos hampaiden määrää kuitenkin kasvatetaan liikaa, hammasväli jää liian pieneksi, mikä heikentää putkessa olevan nesteen sekoitusvoimakkuutta, lisää hampaiden välisen nestekalvon paksuutta, lisää lämpövastusta ja vähentää lämmönvaihtokapasiteettia, jolloin kierteitetyn putken lämmönvaihtotehokkuus on lähellä valoputken tehoa. Siksi hampaiden lukumäärää tulisi hallita tietyllä alueella. (7) Uran pohjan leveys
Suuri urapohjan leveys on edullinen lämmönsiirrolle, mutta jos uran pohjan leveys on liian suuri, hampaan korkeus painuu putken laajenemisen jälkeen ja hampaan muodon muodonmuutos kasvaa ja lämmönsiirtoteho heikkenee. . Siksi paisumisenestoputken lujuuden varmistamiseksi on parempi olla suurempi uran pohjaleveys.
(8) Voitelukehä
Voitelukehän kasvattaminen voi lisätä höyrystysytimien määrää ja parantaa merkittävästi haihdutuslämmönsiirtotehokkuutta. Siksi höyrystimen putkien osalta mitä suurempi putken sisäpoikkileikkauksen voitelukehä on, sitä parempi. Voitelukehän kasvu voidaan saavuttaa nostamalla hampaan korkeutta ja pienentämällä hampaan yläkulmaa.
