Il tubo di rame filettato internamente, noto anche come tubo non liscio, è chiamato INNER GROOVED COPPER TUBE (IGT) in inglese. Si riferisce a un tubo di rame TP2 filettato internamente con una superficie esterna liscia e un certo numero di filettature regolari sulla superficie interna.
Grazie all'aumento della superficie interna del tubo di rame filettato internamente, la sua conduttività termica è superiore del 20% al 30% rispetto a quella del tubo liscio. Con l'implementazione della carenza energetica mondiale e del sistema di accesso all'aria condizionata per l'efficienza energetica domestica, i tubi di rame filettati internamente saranno ampiamente utilizzati nel settore dell'aria condizionata e della refrigerazione.
Lo sviluppo dei tubi di rame con filettatura interna ha attraversato approssimativamente le seguenti fasi di sviluppo:
(1) Tubo filettato internamente a forma di montagna;
(2) Tubo filettato internamente con scanalatura trapezoidale;
(3) Tubo filettato internamente ad angolo superiore;
(4) Tubo filettato internamente con denti sottili e alti. (Conosciuto anche come tubo di rame filettato internamente con denti sottili e alti)
Attualmente, i paesi stranieri hanno lanciato sul mercato tubi con filettatura interna, profili dei denti alti e bassi, scanalature sulla parte superiore dei denti e doppio senso di rotazione.
Secondo i requisiti della norma nazionale GB/T20928-2007, i prodotti con tubi in rame con filettatura interna sono indicati in base al nome del prodotto, alla marca, allo stato, al diametro esterno, allo spessore della parete inferiore, all'altezza del dente più l'angolo superiore del dente, all'angolo dell'elica, al numero di filettature e al numero standard:
Esempio 1: TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072, (realizzato in TP2, stato di fornitura M2, diametro esterno 9,52 mm, spessore della parete inferiore 0,30 mm, altezza del dente 0,20 mm, angolo superiore del dente 53 gradi, angolo dell'elica 18 gradi, numero di filettature 60 spire di filettatura interna senza soluzione di continuità,) contrassegnato come:
Bobina filettata interna senza saldatura TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072. Parametri dimensionali dei tubi in rame filettati internamente e loro influenza sulle prestazioni di trasferimento del calore (1) Diametro esterno
Il diametro del tubo di rame comunemente utilizzato nei primi scambiatori di calore per l'aria condizionata era di circa 9,52 mm. Dopo il 1990, alcuni produttori di aria condizionata hanno ridotto il diametro dei tubi di trasferimento del calore degli scambiatori di calore a 7,0 mm, tra cui il fenomeno di riduzione del diametro del tubo dell'evaporatore è il più comune. Questo tipo di scambiatore di calore con un diametro piccolo ha una maggiore efficienza delle alette, un'area di trasferimento del calore effettiva aumentata e una ridotta resistenza al flusso quando l'aria scorre attraverso, migliorando così il trasferimento di calore. Dopo il 1995, alcuni produttori di aria condizionata per uso domestico hanno ulteriormente ridotto il diametro del tubo di trasferimento del calore a 6 mm o persino 5 mm, migliorando ulteriormente l'efficienza del trasferimento di calore, soprattutto quando utilizzato in unità interne che sostituiscono il refrigerante R410A. Poiché la pressione del sistema refrigerante R410A è circa 1,6 volte superiore a quella di R22, l'uso di tubi di piccolo diametro è favorevole al miglioramento della sicurezza e dell'affidabilità. Attualmente, i diametri dei tubi filettati internamente in Cina includono principalmente 12,7 mm, 9,52 mm, 7,94 mm, 7 mm, 6,35 mm e 5 mm, tra cui 9,52 mm e 7 mm sono i più comunemente utilizzati. E con l'aumento del prezzo delle materie prime come il rame e i requisiti del paese per l'efficienza energetica dell'aria condizionata, i tubi in rame si stanno spostando verso diametri sottili e pareti sottili, ma un diametro troppo piccolo causerà un aumento della resistenza del refrigerante e le pareti sottili aumenteranno la possibilità di perdite o scoppi del tubo durante il funzionamento.
(2) Spessore della parete inferiore
Attualmente, lo spessore della parete inferiore dei tubi filettati internamente è generalmente compreso tra {{0}}.20 e 0.30 mm. Più sottile è lo spessore della parete inferiore, migliore è l'effetto di trasferimento del calore. Tuttavia, uno spessore della parete inferiore troppo sottile indebolirà la resistenza del tubo e la stabilità dei denti, il che non solo non favorisce la qualità della curva a U e la qualità della saldatura del processo successivo, ma influisce anche sull'effetto di trasferimento del calore a causa della scarsa stabilità dei denti.
(3) Altezza del dente
L'altezza del dente è un fattore importante che influenza il trasferimento di calore. Aumentando l'altezza del dente aumenterà l'area di trasferimento di calore della superficie interna e la capacità di perforare la pellicola liquida, e migliorerà l'effetto di trasferimento di calore del tubo filettato interno. Tuttavia, l'aumento dell'altezza del dente è limitato dalla tecnologia di lavorazione. Attualmente, l'altezza del dente del tubo filettato interno è generalmente compresa tra {{0}}.10 e 0.25 mm.
(4) Angolo dell'elica
L'esistenza dell'angolo dell'elica serve a far ruotare il fluido, in modo che il fluido nel tubo produca un flusso secondario diverso dalla direzione radiale, aumenti l'intensità della turbolenza e quindi migliori il trasferimento di calore convettivo. Il coefficiente di trasferimento di calore aumenta di conseguenza. Pertanto, aumentare l'angolo dell'elica può migliorare il coefficiente di trasferimento di calore. Tuttavia, all'aumentare dell'angolo dell'elica, aumenta anche la perdita di pressione. Pertanto, l'angolo dell'elica non è più grande meglio è, ma esiste un intervallo ragionevole.
(5) Angolo superiore del dente
Un piccolo angolo superiore del dente è utile per aumentare l'area di scambio termico della superficie interna, ridurre lo spessore del film liquido di trasferimento di calore di condensazione e aumentare il nucleo di vaporizzazione del trasferimento di calore di evaporazione. Tuttavia, se l'angolo superiore del dente è troppo piccolo, la resistenza anti-espansione dei denti del tubo filettato interno sarà troppo piccola. Il grado di compressione dell'altezza del dente dopo l'espansione del tubo e l'aumento della deformazione del tipo di dente causeranno una diminuzione dell'efficienza di trasferimento di calore. Pertanto, con la premessa di garantire la resistenza anti-espansione del dente, l'angolo superiore del dente del tubo filettato interno dovrebbe essere il più piccolo possibile. Attualmente, l'angolo superiore del dente dei denti sottili e alti filettati interni realizzati da alcuni produttori nazionali può raggiungere circa 20 gradi.
(6) Numero di denti (numero di filettature)
Aumentando il numero di denti, cioè il numero di filettature, è possibile aumentare il numero di nuclei di vaporizzazione, il che è vantaggioso per le misure di trasferimento del calore di ebollizione e aumentare l'area di scambio termico della superficie interna. Tuttavia, se il numero di denti viene aumentato troppo, la spaziatura dei denti sarà troppo piccola, il che indebolirà l'intensità di agitazione del fluido nel tubo, aumenterà lo spessore della pellicola liquida tra i denti, aumenterà la resistenza termica e ridurrà la capacità di scambio termico, rendendo l'efficienza di scambio termico del tubo filettato vicina a quella del tubo luminoso. Pertanto, il numero di denti deve essere controllato entro un certo intervallo. (7) Larghezza inferiore della scanalatura
Una grande larghezza del fondo della scanalatura è vantaggiosa per il trasferimento di calore, ma se la larghezza del fondo della scanalatura è troppo grande, il grado di depressione dell'altezza del dente dopo l'espansione del tubo e la deformazione della forma del dente aumenteranno e l'efficienza del trasferimento di calore diminuirà. Pertanto, con la premessa di garantire la resistenza anti-espansione del tubo, è meglio avere una larghezza del fondo della scanalatura maggiore.
(8) Circonferenza di lubrificazione
Aumentando la circonferenza di lubrificazione è possibile aumentare il numero di nuclei di vaporizzazione e migliorare significativamente l'efficienza del trasferimento di calore per evaporazione. Pertanto, per i tubi dell'evaporatore, maggiore è la circonferenza di lubrificazione della sezione trasversale interna del tubo, meglio è. L'aumento della circonferenza di lubrificazione può essere ottenuto aumentando l'altezza del dente e riducendo l'angolo superiore del dente.
