Inwendig geschroefde koperen buis, ook wel bekend als niet-gladde buis, wordt in het Engels INNER GROOVED COPPER TUBE (IGT) genoemd. Het verwijst naar een inwendig geschroefde TP2 koperen buis met een glad buitenoppervlak en een bepaald aantal regelmatige draden op het binnenoppervlak.
Door de toename van het binnenoppervlak van de koperen buis met interne schroefdraad is de thermische geleidbaarheid 20% tot 30% hoger dan die van de gladde buis. Met de implementatie van het wereldwijde energietekort en het binnenlandse energie-efficiënte airconditioningtoegangssysteem, zullen koperen buizen met interne schroefdraad op grote schaal worden gebruikt in de airconditioning- en koelindustrie.
De ontwikkeling van koperen buizen met inwendige schroefdraad heeft grofweg de volgende ontwikkelingsstadia doorlopen:
(1) Bergvormige buis met inwendige schroefdraad;
(2) Trapeziumvormige groefbuis met inwendige schroefdraad;
(3) Buis met inwendige schroefdraad aan de bovenzijde;
(4) Dunne en hoge tand binnendraad buis. (Ook bekend als dunne en hoge tand binnendraad koperen buis)
Tegenwoordig brengen buitenlandse fabrikanten achtereenvolgens buizen met inwendige schroefdraad op de markt met hoge en lage tandprofielen, tandtopsleuven en dubbele rotatierichtingen.
Volgens de eisen van de nationale norm GB/T20928-2007 worden de producten met koperen binnendraadbuis aangegeven in de volgorde van productnaam, merk, staat, buitendiameter, dikte van de bodemwand, tandhoogte plus tandbovenhoek, spiraalhoek, aantal draden en normnummer:
Voorbeeld 1: TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072, (gemaakt van TP2, leveringstoestand M2, buitendiameter 9,52 mm, dikte onderwand 0.30 mm, tandhoogte 0,20 mm, tandtophoek 53 graden, spiraalhoek 18 graden, aantal draden 60 naadloze binnendraadspoel,) gemarkeerd als:
Naadloze binnendraad spoel TP2 M2 φ9.52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072. Dimensionale parameters van koperen buizen met binnendraad en hun invloed op de warmteoverdrachtsprestaties (1) Buitendiameter
De diameter van de koperen buis die gewoonlijk werd gebruikt in vroege warmtewisselaars voor airconditioning was ongeveer 9,52 mm. Na 1990 hebben sommige fabrikanten van airconditioning de diameter van de warmteoverdrachtsbuizen van de warmtewisselaars verkleind tot 7,0 mm, waarvan het fenomeen van de verdamperbuisdiameterverkleining het meest voorkomt. Dit soort warmtewisselaar met een kleine diameter heeft een hogere vin-efficiëntie, een groter effectief warmteoverdrachtsoppervlak en een verminderde stromingsweerstand wanneer er lucht doorheen stroomt, waardoor de warmteoverdracht wordt verbeterd. Na 1995 hebben sommige fabrikanten van huishoudelijke airconditioning de diameter van de warmteoverdrachtsbuis verder verkleind tot 6 mm of zelfs 5 mm, waardoor de warmteoverdrachtsefficiëntie verder is verbeterd, vooral bij gebruik in binnenunits die het koelmiddel R410A vervangen. Omdat de druk van het R410A-koelmiddelsysteem ongeveer 1,6 keer hoger is dan die van R22, is het gebruik van buizen met een kleine diameter bevorderlijk voor het verbeteren van de veiligheid en betrouwbaarheid. Momenteel omvatten de diameters van buizen met inwendige schroefdraad in China voornamelijk 12,7 mm, 9,52 mm, 7,94 mm, 7 mm, 6,35 mm en 5 mm, waarvan 9,52 mm en 7 mm het meest worden gebruikt. En met de stijging van de prijs van grondstoffen zoals koper en de eisen van het land voor energie-efficiëntie van airconditioning, gaan koperen buizen over op dunne diameters en dunne wanden, maar een te kleine diameter zal de koelmiddelweerstand doen toenemen en dunne wanden zullen de kans op lekkage of barsten van de buis tijdens bedrijf vergroten.
(2) Dikte van de bodemwand
Momenteel ligt de dikte van de bodemwand van buizen met inwendige schroefdraad over het algemeen in het bereik van {{0}}.20 tot 0,30 mm. Hoe dunner de dikte van de bodemwand, hoe beter het warmteoverdrachtseffect. Een te dunne dikte van de bodemwand verzwakt echter de sterkte van de buis en de stabiliteit van de tanden, wat niet alleen niet bevorderlijk is voor de kwaliteit van de U-bocht en de laskwaliteit van het daaropvolgende proces, maar ook het warmteoverdrachtseffect beïnvloedt vanwege de slechte stabiliteit van de tanden.
(3) Tandhoogte
De tandhoogte is een belangrijke factor die de warmteoverdracht beïnvloedt. Door de tandhoogte te vergroten, wordt het warmteoverdrachtsoppervlak van het binnenoppervlak vergroot en kan de vloeistoffilm worden doorboord, en wordt het warmteoverdrachtseffect van de interne schroefdraadbuis verbeterd. De toename van de tandhoogte wordt echter beperkt door de verwerkingstechnologie. Momenteel ligt de tandhoogte van de interne schroefdraadbuis over het algemeen in het bereik van {{0}}.10 tot 0,25 mm.
(4) Helixhoek
Het bestaan van de helixhoek is om de vloeistof te laten roteren, zodat de vloeistof in de pijp een secundaire stroming produceert die verschilt van de radiale richting, de intensiteit van turbulentie verhoogt en zo de convectieve warmteoverdracht verbetert. De warmteoverdrachtscoëfficiënt neemt dienovereenkomstig toe. Daarom kan het vergroten van de helixhoek de warmteoverdrachtscoëfficiënt verbeteren. Echter, naarmate de helixhoek toeneemt, neemt ook het drukverlies toe. Daarom is de helixhoek niet hoe groter hoe beter, maar er is een redelijk bereik.
(5) Bovenhoek van de tand
Een kleine tandtophoek is gunstig om het warmtewisselingsoppervlak van het binnenoppervlak te vergroten, de dikte van de vloeistoffilm van condensatiewarmteoverdracht te verminderen en de verdampingskern van verdampingswarmteoverdracht te vergroten. Als de tandtophoek echter te klein is, zal de anti-expansiesterkte van de interne schroefdraadbuistanden te klein zijn. De mate waarin de tandhoogte wordt samengedrukt na de buisuitbreiding en de toename van de vervorming van het tandtype zal ervoor zorgen dat de warmteoverdrachtsefficiëntie afneemt. Daarom moet de tandtophoek van de interne schroefdraadbuis, onder het uitgangspunt van het waarborgen van de anti-expansiesterkte van de tand, zo klein mogelijk zijn. Momenteel kan de tandtophoek van de interne schroefdraad dunne en hoge tanden die door sommige binnenlandse fabrikanten worden gemaakt, ongeveer 20 graden bereiken.
(6) Aantal tanden (aantal draden)
Door het aantal tanden te verhogen, dat wil zeggen het aantal draden, kan het aantal verdampingskernen toenemen, wat gunstig is voor kokende warmteoverdrachtsmaatregelen en het warmtewisselingsoppervlak van het binnenoppervlak vergroot. Als het aantal tanden echter te veel wordt verhoogd, zal de tandafstand te klein zijn, wat de roerintensiteit van de vloeistof in de buis zal verzwakken, de dikte van de vloeistoffilm tussen de tanden zal vergroten, de thermische weerstand zal verhogen en de warmtewisselingscapaciteit zal verminderen, waardoor de warmtewisselingsefficiëntie van de schroefdraadbuis dicht bij die van de lichtbuis komt. Daarom moet het aantal tanden binnen een bepaald bereik worden geregeld. (7) Groefbodembreedte
Een grote groefbodembreedte is gunstig voor warmteoverdracht, maar als de groefbodembreedte te groot is, zal de mate waarin de tandhoogte wordt ingedrukt na buisuitzetting en de vervorming van de tandvorm toenemen, en zal de warmteoverdrachtsefficiëntie afnemen. Daarom is het beter om een grotere groefbodembreedte te hebben, onder de voorwaarde van het verzekeren van de anti-expansiebuissterkte.
(8) Smeringsomtrek
Het vergroten van de smeeromtrek kan het aantal verdampingskernen vergroten en de efficiëntie van de verdampingswarmteoverdracht aanzienlijk verbeteren. Daarom geldt voor verdamperbuizen: hoe groter de smeeromtrek van de binnenste dwarsdoorsnede van de buis, hoe beter. De toename van de smeeromtrek kan worden bereikt door de tandhoogte te vergroten en de tandtophoek te verkleinen.
