Měděná trubka s vnitřním závitem, známá také jako nehladká trubka, se v angličtině nazývá INNER GROOVED COPPER TUBE (IGT). Týká se měděné trubky TP2 s vnitřním závitem s hladkým vnějším povrchem a určitým počtem pravidelných závitů na vnitřním povrchu.
V důsledku zvětšení vnitřní plochy měděné trubky s vnitřním závitem je její tepelná vodivost o 20 % až 30 % vyšší než u hladké trubky. S implementací světového nedostatku energie a domácího energetického systému přístupu ke klimatizaci budou měděné trubky s vnitřním závitem široce používány v klimatizačním a chladicím průmyslu.
Vývoj měděných trubek s vnitřním závitem prošel zhruba následujícími vývojovými fázemi:
(1) Trubka s vnitřním závitem ve tvaru hory;
(2) Trubka s lichoběžníkovou drážkou s vnitřním závitem;
(3) Horní úhel trubky s vnitřním závitem;
(4) Trubka s tenkým a vysokým zubem s vnitřním závitem. (Také známá jako tenká a vysoká měděná trubka s vnitřním závitem)
V současnosti zahraniční země postupně uvedly na trh trubky s vnitřním závitem s vysokým a nízkým profilem zubů, horními drážkami zubů a dvojitým směrem otáčení.
Podle požadavků národního standardu GB/T20928-2007 jsou výrobky z měděných trubek s vnitřním závitem uvedeny v pořadí název produktu, značka, stav, vnější průměr, tloušťka spodní stěny, výška zubu plus úhel vrcholu zubu, úhel šroubovice, počet závitů a standardní číslo:
Příklad 1: TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072, (vyrobeno z TP2, stav dodávky M2 , vnější průměr 9,52mm, tloušťka spodní stěny 0,30mm, výška zubu 0,20mm, úhel vrcholu zubu 53 stupňů, úhel šroubovice 18 stupňů, počet závitů 60 bezešvá vnitřní závitová cívka,) označeno jako:
Bezešvá cívka s vnitřním závitem TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072. Rozměrové parametry měděných trubek s vnitřním závitem a jejich vliv na přenos tepla (1) Vnější průměr
Průměr měděné trubky běžně používané u prvních klimatizačních výměníků tepla byl asi 9,52 mm. Po roce 1990 někteří výrobci klimatizací snížili průměr teplosměnných trubek výměníků tepla na 7,0 mm, mezi nimiž je nejběžnější jev zmenšení průměru trubek výparníku. Tento druh výměníku tepla s malým průměrem má vyšší účinnost žeber, zvýšenou účinnou plochu přenosu tepla a snížený odpor proudění při proudění vzduchu, čímž se zlepšuje přenos tepla. Po roce 1995 někteří výrobci domácích klimatizací dále zmenšili průměr teplosměnné trubky na 6 mm nebo dokonce 5 mm, čímž dále zlepšili účinnost přenosu tepla, zejména při použití ve vnitřních jednotkách, které nahrazují chladivo R410A. Protože tlak chladicího systému R410A je asi 1,6krát vyšší než u chladiva R22, použití trubek s malým průměrem přispívá ke zlepšení bezpečnosti a spolehlivosti. V současné době průměry trubek s vnitřním závitem v Číně zahrnují hlavně 12,7 mm, 9,52 mm, 7,94 mm, 7 mm, 6,35 mm a 5 mm, mezi nimiž se nejčastěji používají 9,52 mm a 7 mm. A s růstem cen surovin, jako je měď, a požadavky země na energetickou účinnost klimatizace, měděné trubky směřují k tenkým průměrům a tenkým stěnám, ale příliš malý průměr způsobí zvýšení odporu chladiva a tenké stěny zvýší možnost úniku nebo prasknutí potrubí během provozu.
(2) Tloušťka spodní stěny
V současnosti je tloušťka spodní stěny trubek s vnitřním závitem obecně v rozsahu {{0}},20 až 0,30 mm. Čím tenčí je tloušťka spodní stěny, tím lepší je efekt přenosu tepla. Příliš tenká tloušťka spodní stěny však oslabí pevnost trubky a stabilitu zubů, což nejenže neprospívá kvalitě ohybu U a kvalitě svařování následného procesu, ale také ovlivňuje přenos tepla efekt kvůli špatné stabilitě zubů.
(3) Výška zubů
Výška zubů je důležitým faktorem ovlivňujícím přenos tepla. Zvýšení výšky zubů zvýší teplosměnnou plochu vnitřního povrchu a schopnost propíchnout tekutý film a zvýší efekt přenosu tepla vnitřní závitové trubice. Nárůst výšky zubů je však limitován technologií zpracování. V současnosti je výška zubu trubky s vnitřním závitem obecně v rozsahu {{0}},10 až 0,25 mm.
(4) Úhel šroubovice
Existence úhlu šroubovice má způsobit rotaci tekutiny, takže tekutina v potrubí vytváří sekundární proudění odlišné od radiálního směru, zvyšuje intenzitu turbulence, a tím zvyšuje přenos tepla konvekcí. Součinitel prostupu tepla se odpovídajícím způsobem zvyšuje. Zvětšení úhlu šroubovice tedy může zvýšit koeficient přenosu tepla. S rostoucím úhlem šroubovice se však zvyšuje i tlaková ztráta. Úhel šroubovice tedy není čím větší, tím lepší, ale je zde rozumný rozsah.
(5) Vrcholový úhel zubu
Malý vrcholový úhel zubu je prospěšný pro zvětšení teplosměnné plochy vnitřního povrchu, snížení tloušťky kapalného filmu přenosu kondenzačního tepla a zvýšení odpařovacího jádra přenosu tepla odpařováním. Pokud je však vrcholový úhel zubu příliš malý, bude pevnost proti roztažení vnitřních zubů trubky s vnitřním závitem příliš malá. Míra stlačení výšky zubu po roztažení trubky a zvýšení deformace typu zubu způsobí snížení účinnosti přenosu tepla. Proto za předpokladu zajištění anti-expanzní pevnosti zubu by vrcholový úhel zubu trubky s vnitřním závitem měl být co nejmenší. V současné době může vrcholový úhel zubů tenkých a vysokých zubů s vnitřním závitem některých tuzemských výrobců dosáhnout asi 20 stupňů.
(6) Počet zubů (počet závitů)
Zvýšení počtu zubů, to znamená počtu závitů, může zvýšit počet odpařovacích jader, což je výhodné pro opatření přenosu tepla varem a zvýšení teplosměnné plochy vnitřního povrchu. Pokud se však počet zubů příliš zvýší, rozteč zubů bude příliš malá, což oslabí intenzitu míchání tekutiny v trubici, zvýší tloušťku tekutého filmu mezi zuby, zvýší tepelný odpor a snížit kapacitu výměny tepla, čímž se účinnost výměny tepla závitové trubice přiblíží účinnosti světelné trubice. Proto by měl být počet zubů řízen v určitém rozsahu. (7) Šířka dna drážky
Velká šířka dna drážky je prospěšná pro přenos tepla, ale pokud je šířka dna drážky příliš velká, míra, na kterou je výška zubu stlačena po expanzi trubky a deformace tvaru zubu, se zvýší a účinnost přenosu tepla se sníží. . Proto za předpokladu zajištění pevnosti protiexpanzní trubky je lepší mít větší šířku dna drážky.
(8) Obvod mazání
Zvětšením obvodu mazání lze zvýšit počet odpařovacích jader a výrazně zlepšit účinnost přenosu tepla odpařováním. Proto u trubek výparníku platí, že čím větší je mazací obvod vnitřního průřezu trubky, tím lépe. Zvětšení obvodu mazání lze dosáhnout zvýšením výšky zubu a zmenšením vrcholového úhlu zubu.
