Mikrokanálové cívky byly dlouhou dobu používány v automobilovém průmyslu, než se objevily v zařízení HVAC v polovině 2000.Od té doby se stávají stále populárnějšími, zejména v bytových klimatizacích, protože jsou lehké, poskytují lepší přenos tepla a používají méně chladiva než tradiční výměníky tepla s žebrovanými trubkami.
Použití menšího množství chladiva však také znamená, že při plnění systému pomocí mikrokanálových cívek je třeba věnovat větší pozornost.Je to proto, že i pár uncí může snížit výkon, účinnost a spolehlivost chladicího systému.
Dodavatel kapilárních trubek 304 a 316 SS v Číně
Existují různé třídy materiálů, které se používají pro spirálové trubky pro výměníky tepla, kotle, přehříváky a další vysokoteplotní aplikace, které zahrnují vytápění nebo chlazení.Různé typy zahrnují také 3/8 spirálové trubky z nerezové oceli.V závislosti na povaze aplikace, povaze kapaliny, která je přenášena trubkami a jakosti materiálu, se tyto typy trubek liší.Existují dva různé rozměry pro vinuté trubky, jako je průměr trubky a průměr svitku, délka, tloušťka stěny a plány.Trubky SS Coil se používají v různých rozměrech a jakostech v závislosti na požadavcích aplikace.Existují vysoce legované materiály a další materiály z uhlíkové oceli, které jsou k dispozici také pro spirálové trubky.
Chemická kompatibilita spirálové trubky z nerezové oceli
Školní známka | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | min. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
max. | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10.5 | 0,10 | ||||
304 l | min. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
max. | 0,030 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 12.0 | 0,10 | ||||
304H | min. | 0,04 | 18.0 | 8,0 | ||||||||
max. | 0,010 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10.5 | |||||
SS 310 | max. 0,015 | 2 max | max. 0,015 | max. 0,020 | max. 0,015 | 24:00 26:00 | 0,10 max | 19:00 21:00 | 54,7 min | |||
SS 310S | max. 0,08 | 2 max | max. 1,00 | 0,045 max | max. 0,030 | 24:00 26:00 | 0,75 max | 19:00 21:00 | 53,095 min | |||
SS 310H | 0,04 0,10 | 2 max | max. 1,00 | 0,045 max | max. 0,030 | 24:00 26:00 | 19:00 21:00 | 53,885 min | ||||
316 | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
max. | 0,035 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316L | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
max. | 0,035 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316TI | max. 0,08 | 10:00 14:00 | 2,0 max | 0,045 max | max. 0,030 | 16:00 18:00 | 0,75 max | 2,00 3,00 | ||||
317 | max. 0,08 | 2 max | 1 max | 0,045 max | max. 0,030 | 18:00 20:00 | 3,00 4,00 | 57,845 min | ||||
SS 317L | 0,035 max | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | max. 0,030 | 18:00 20:00 | 3,00 4,00 | 11:00 15:00 | 57,89 min | |||
SS 321 | max. 0,08 | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | max. 0,030 | 17:00 19:00 | 9:00 12:00 | 0,10 max | 5(C+N) 0,70 max | |||
SS 321H | 0,04 0,10 | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | max. 0,030 | 17:00 19:00 | 9:00 12:00 | 0,10 max | 4(C+N) 0,70 max | |||
347/347H | max. 0,08 | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | max. 0,030 | 17:00 20:00 | 9.0013.00 | |||||
410 | min. | 11.5 | ||||||||||
max. | 0,15 | 1,0 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 13.5 | 0,75 | |||||
446 | min. | 23.0 | 0,10 | |||||||||
max. | 0,2 | 1.5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30,0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | min. | 19.0 | 4,00 | 23:00 | 0,10 | |||||||
max. | 0,20 | 2,00 | 1,00 | 0,045 | 0,035 | 23.0 | 5,00 | 28:00 | 0,25 |
Tabulka mechanických vlastností spirály z nerezové oceli
Školní známka | Hustota | Bod tání | Pevnost v tahu | Mez kluzu (0,2 % offset) | Prodloužení |
304/304L | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
304H | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
310/310S/310H | 7,9 g/cm3 | 1402 °C (2555 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
306/316H | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
316L | 8,0 g/cm3 | 1399 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
317 | 7,9 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
321 | 8,0 g/cm3 | 1457 °C (2650 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
347 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
904L | 7,95 g/cm3 | 1350 °C (2460 °F) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | 35 % |
Svinuté trubky výměníku tepla SS Ekvivalentní třídy
STANDARD | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
SS 304 | 1,4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08H18H10 | 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 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
SS 310S | 1,4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ch23N18 | – | 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 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | 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 | 08Ch17N13M2T | 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 | – | 08Ch18N12B | – | 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 |
Tradiční konstrukce žebrované trubkové cívky je standardem používaným v průmyslu HVAC po mnoho let.Cívky původně používaly kulaté měděné trubky s hliníkovými žebry, ale měděné trubky způsobily elektrolytickou korozi a korozi v mraveništi, což vedlo ke zvýšeným netěsnostem cívek, říká Mark Lampe, produktový manažer pro pece ve společnosti Carrier HVAC.K vyřešení tohoto problému se průmysl obrátil na kulaté hliníkové trubky s hliníkovými žebry, aby se zlepšil výkon systému a minimalizovala se koroze.Nyní existuje mikrokanálová technologie, kterou lze použít jak ve výparnících, tak v kondenzátorech.
„Mikrokanálová technologie, u společnosti Carrier nazývaná technologie VERTEX, se liší v tom, že kulaté hliníkové trubky jsou nahrazeny plochými paralelními trubkami připájenými k hliníkovým žebrům,“ řekl Lampe.„Toto distribuuje chladivo rovnoměrněji po širší oblasti, zlepšuje přenos tepla, takže výměník může fungovat efektivněji.Zatímco mikrokanálová technologie byla použita v rezidenčních venkovních kondenzátorech, technologie VERTEX se v současné době používá pouze v rezidenčních cívkách.“
Podle Jeffa Prestona, ředitele technických služeb společnosti Johnson Controls, vytváří mikrokanálový design zjednodušený jednokanálový tok chladiva „dovnitř a ven“, který se skládá z přehřáté trubice nahoře a podchlazené trubice vespod.Naproti tomu chladivo v konvenčním hadu s žebrovanými trubkami proudí několika kanály shora dolů v hadovitém vzoru, což vyžaduje větší plochu.
„Jedinečný design mikrokanálové spirály poskytuje vynikající koeficient přenosu tepla, který zvyšuje účinnost a snižuje množství potřebného chladiva,“ řekl Preston.„V důsledku toho jsou zařízení navržená s mikrokanálovými cívkami často mnohem menší než vysoce účinná zařízení s tradičními konstrukcemi žebrovaných trubek.To je ideální pro prostorově omezené aplikace, jako jsou domy s nulovými čarami.“
Ve skutečnosti, díky zavedení mikrokanálové technologie, říká Lampe, Carrier dokázal udržet většinu vnitřních výměníků pecí a venkovních klimatizačních kondenzátorů stejnou velikost díky práci s kulatým designem žeber a trubek.
„Pokud bychom tuto technologii neimplementovali, museli bychom zvětšit velikost vnitřní spirály pece na výšku 11 palců a museli bychom použít větší šasi pro externí kondenzátor,“ řekl.
Zatímco technologie mikrokanálových cívek se primárně používá v domácím chlazení, tento koncept se začíná prosazovat v komerčních instalacích, protože poptávka po lehčích a kompaktnějších zařízeních stále roste, řekl Preston.
Protože mikrokanálové cívky obsahují relativně malé množství chladiva, může i několik uncí změny náplně ovlivnit životnost systému, výkon a energetickou účinnost, říká Preston.To je důvod, proč by si dodavatelé měli vždy ověřit u výrobce proces nabíjení, ale obvykle to zahrnuje následující kroky:
Podle společnosti Lampe technologie Carrier VERTEX podporuje stejný postup nastavení, nabíjení a spouštění jako technologie kulatých trubek a nevyžaduje kroky, které by byly navíc nebo odlišné od aktuálně doporučeného postupu chladícího plnění.
"Asi 80 až 85 procent náplně je v kapalném stavu, takže v režimu chlazení je tento objem ve venkovní kondenzační cívce a v sadě vedení," řekl Lampe.„Při přechodu na mikrokanálové cívky se sníženým vnitřním objemem (ve srovnání s konstrukcemi s kulatými trubkovými žebry) ovlivňuje rozdíl v náboji pouze 15–20 % celkového náboje, což znamená malé, těžko měřitelné pole rozdílu.Proto je doporučený způsob nabíjení systému podchlazením, který je podrobně popsán v našich instalačních pokynech.“
Malé množství chladiva v mikrokanálových výměnících se však může stát problémem, když se venkovní jednotka tepelného čerpadla přepne do režimu vytápění, řekl Lampe.V tomto režimu se přepne systémová cívka a kondenzátor, který ukládá většinu kapalného náboje, je nyní vnitřní cívka.
„Když je vnitřní objem vnitřního výměníku výrazně menší než objem venkovního výměníku, může v systému dojít k nerovnováze náboje,“ řekl Lampe.„K vyřešení některých z těchto problémů používá Carrier vestavěnou baterii umístěnou ve venkovní jednotce k vypouštění a ukládání přebytečného náboje v režimu vytápění.To umožňuje systému udržovat správný tlak a zabraňuje zaplavení kompresoru, což může vést ke špatnému výkonu, protože se ve vnitřní cívce může hromadit olej.
Zatímco nabíjení systému s mikrokanálovými cívkami může vyžadovat zvláštní pozornost věnovanou detailům, nabíjení jakéhokoli systému HVAC vyžaduje přesné použití správného množství chladiva, říká Lampe.
"Pokud je systém přetížen, může to vést k vysoké spotřebě energie, neefektivnímu chlazení, netěsnostem a předčasnému selhání kompresoru," řekl.„Podobně, pokud je systém podbitý, může dojít k zamrznutí cívky, vibracím expanzního ventilu, problémům se startováním kompresoru a falešným vypnutím.Problémy s mikrokanálovými cívkami nejsou výjimkou.“
Podle Jeffa Prestona, ředitele technických služeb Johnson Controls, může být oprava mikrokanálových cívek náročná kvůli jejich jedinečné konstrukci.
„Povrchové pájení vyžaduje slitinové a plynové hořáky MAPP, které se běžně nepoužívají v jiných typech zařízení.Proto se mnoho dodavatelů rozhodne vyměnit cívky místo pokusů o opravy.“
Pokud jde o čištění mikrokanálových cívek, je to ve skutečnosti jednodušší, říká Mark Lampe, produktový manažer pro pecní cívky ve společnosti Carrier HVAC, protože hliníková žebra žebrovaných cívek se snadno ohýbají.Příliš mnoho zakřivených žeber sníží množství vzduchu procházejícího cívkou, čímž se sníží účinnost.
„Technologie Carrier VERTEX je robustnější, protože hliníková žebra jsou umístěna mírně pod plochými hliníkovými trubkami chladiva a jsou k trubkám připájena, což znamená, že kartáčování žebra výrazně nemění,“ řekl Lampe.
Snadné čištění: Při čištění mikrokanálových výměníků používejte pouze jemné, nekyselé čističe výměníků nebo v mnoha případech pouze vodu.(zajistí dopravce)
Preston říká, že při čištění mikrokanálových cívek se vyhněte drsným chemikáliím a tlakovému mytí a místo toho používejte pouze jemné, nekyselé čističe cívek nebo v mnoha případech pouze vodu.
"Nicméně malé množství chladiva vyžaduje určité úpravy v procesu údržby," řekl.„Například kvůli malé velikosti nemůže být chladivo odčerpáno, když ostatní součásti systému potřebují servis.Kromě toho by měl být přístrojový panel připojen pouze v případě potřeby, aby se minimalizovalo narušení objemu chladiva.“
Preston dodal, že Johnson Controls uplatňuje extrémní podmínky na svém zkušebním místě na Floridě, což podnítilo vývoj mikrokanálů.
„Výsledky těchto testů nám umožňují zlepšit vývoj našich produktů vylepšením několika slitin, tloušťek trubek a zlepšenými chemickými vlastnostmi v procesu pájení v řízené atmosféře, abychom omezili korozi cívky a zajistili dosažení optimální úrovně výkonu a spolehlivosti,“ řekl."Přijetí těchto opatření nejen zvýší spokojenost majitelů domů, ale také pomůže minimalizovat potřeby údržby."
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.
Sponzorovaný obsah je speciální placená sekce, kde průmyslové společnosti poskytují vysoce kvalitní, nezaujatý, nekomerční obsah na témata, která zajímají zpravodajské publikum ACHR.Veškerý sponzorovaný obsah poskytují reklamní společnosti.Máte zájem o účast v naší sekci sponzorovaného obsahu?Kontaktujte svého místního zástupce.
On Demand V tomto webináři se dozvíme o nejnovějších aktualizacích přírodního chladiva R-290 a o tom, jak to ovlivní průmysl HVACR.
Čas odeslání: 24. dubna 2023