早期空调换热器中使用得较普遍的铜管直径为9.52mm左右,进入1990年以后一些空调器生产企业已经将换热器的传热管管径细化成7.0mm,其中蒸发器管径细化的现象最为普遍。这种细管径的换热器,由于管与管之间距离缩小,使得肋片效率提高、传热有效面积增加、空气流过时的流动阻力减小,强化传热。1995年以后,一些家用空调器生产企业又将传热管的管径进一步细化为6mm,甚至5mm,传热效率又进一步提高,尤其是在应用于替代制冷剂R410A的室内机时,由于R410A制冷剂系统的压力比R22的高1.6倍左右,使用细径管有利于提高安全可靠性。
目前国内的内螺纹管管径主要有12.7mm,9.52mm,7.94mm,7mm,6.35mm和5mm等几种规格,其中9.52mm与7mm应用最为普遍。并且随着铜价等原材料上涨及***对空调能效的要求,铜管正朝着细径薄壁的方向发展,但管径太小会造成冷媒阻力变大,薄壁会使工作中管子出现泄漏或者爆裂的可能性增加。
(2)底壁厚
目前内螺纹管底壁厚一般在0.20~0.30mm范围内,底壁厚越薄传热效果越好,但底壁厚过薄会削弱管材的强度以及齿的稳定性,不仅不利于后道工序的U形弯管质量与焊接质量,而且同样也会因齿的稳定性差,影响传热效果。
(3)齿高
齿高是影响传热的重要因素,增加齿高会使内表面换热面积和刺破液膜能力增加,内螺纹管传热效果增强,但齿高的增大受加工技术的限制。目前内螺纹管齿高一般在0.10~0.25mm范围内。
(4)螺旋角
螺旋角的存在是为了使流体旋转,使管道中流体产生与径向不同的二次流,增加湍流的强度,从而使对流换热得到加强,换热系数随之增加,所以螺旋角增大能增强换热系数,但随着螺旋角的增大,压力损失也随之增加,故螺旋角也不是越大越好,而是有一个合理的范围。
(5) 齿顶角
(6)齿数(螺纹数)
增加齿数即螺纹条数能够增加汽化核心的数目,有利于沸腾换热举措,增加内表面换热面积。但是齿数增加过多,会使齿间距过小,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率趋近于光管,故齿数应控制在一定的范围内为宜。
(7)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程度及齿型的变形量增加,传热效率将降低,因此在保证抗胀管强度的前提下,槽底宽大些好。
(8)润周长
增加润周长可以增加汽化核心数,使蒸发传热效率显著提高。因此,对于蒸发器用管,管内横截面润周长越大越好。润周长的增加,可以通过增加齿高和减少齿顶角来实现。