Paip tembaga adalah salah satu paip yang paling biasa digunakan dalam sistem penyejukan. Paip tembaga mempunyai kelebihan kekonduksian terma yang baik, kekuatan tinggi, keplastikan yang baik, dan rintangan kakisan, dan digunakan secara meluas dalam komponen pertukaran haba seperti pemeluwap dan penyejat, serta penyambung saluran paip. Artikel ini akan menghuraikan secara terperinci tentang klasifikasi paip tembaga, keperluan teknikal untuk paip tembaga penyejukan, dan pengiraan ketebalan dinding paip tembaga.
1, Pengelasan dan Ciri Prestasi Tiub Kuprum
1. Mengikut komposisi bahan:
Paip tembaga boleh dibahagikan kepada paip tembaga (TP2), paip tembaga (H62/H65/H68), paip gangsa (QSn6.5-0.1), paip tembaga putih (aloi Ni Cu), dll. Antaranya, tiub tembaga mempunyai kekonduksian terma terbaik, tetapi ia lebih mahal; Tiub tembaga kuning mempunyai kekuatan tinggi, tetapi kekonduksian haba yang rendah; Paip tembaga gangsa dan putih mempunyai rintangan kakisan yang baik, tetapi prestasi pemprosesan yang lemah.
2. Dibahagikan dengan proses pengeluaran:
Paip tembaga boleh dibahagikan kepada paip tembaga bebas oksigen, paip tembaga yang mengandungi oksigen, paip tembaga berulir dalaman, dll. Tiub tembaga bebas oksigen mempunyai ketulenan yang tinggi dan biasanya digunakan untuk membuat komponen ketepatan seperti kapilari; Paip tembaga yang mengandungi oksigen mempunyai kekuatan dan kekerasan yang sederhana, kebolehkimpalan yang baik, dan biasanya digunakan sebagai paip penyambung; Dinding dalaman tiub tembaga berulir dalaman berulir, yang mempunyai kesan peningkatan pemindahan haba yang baik.
3. Mengikut kekerasan:
Paip kuprum boleh dibahagikan kepada tiga kategori: keadaan lembut (keadaan O), keadaan separa keras (1/2H), dan keadaan keras (keadaan H). Tiub tembaga O-state lembut, dengan keplastikan dan kemuluran yang baik, tetapi kekuatan rendah; Paip tembaga keadaan H mempunyai kekuatan dan kekerasan yang tinggi, tetapi keplastikan yang lemah; Tiub tembaga 1/2H mempunyai kekuatan dan keplastikan yang sederhana, prestasi pemprosesan yang baik, dan merupakan pilihan pilihan untuk saluran paip penyejukan.
2, Keperluan teknikal untuk paip tembaga yang digunakan dalam sistem penyejukan
1. Keperluan bahan
Sistem penyejukan selalunya menggunakan tiub kuprum keadaan 1/2H (TP2M), dan komposisi kimianya hendaklah mematuhi peruntukan GB/T 17505-2010 [4]:
Cu+Ag Lebih besar daripada atau sama dengan 99.90%
{{0}}.015% Kurang daripada atau sama dengan P Kurang daripada atau sama dengan 0.040%
Kandungan unsur kekotoran hendaklah memenuhi keperluan Bi Kurang daripada atau sama dengan {{0}}.001%, Sb Kurang daripada atau sama dengan 0 .{{10}}02%,Sebagai Kurang daripada atau sama dengan 0.002%,Fe Kurang daripada atau sama dengan 0.005%,Pb Kurang daripada atau sama dengan 0.005 %,S Kurang daripada atau sama dengan 0.005%,Zn Kurang daripada atau sama dengan 0.005%,Ni Kurang daripada atau sama dengan 0.002%,Sn Kurang daripada atau sama dengan 0.002%.
2. Sifat mekanikal
Sifat mekanikal tiub kuprum keadaan 1/2H harus memenuhi keperluan berikut [4]:
Kekuatan tegangan Rm Lebih besar daripada atau sama dengan 295MPa
Kekuatan hasil Rp0.2 Lebih besar daripada atau sama dengan 255MPa
Pemanjangan selepas patah A Lebih daripada atau sama dengan 3%
Jadual: Suhu bilik sifat mekanikal paip
3. Sisihan dimensi
Sisihan had diameter luar (D) dan ketebalan dinding (s) paip kuprum hendaklah mematuhi peruntukan Jadual 1 [5]. Berat Mick (M) hendaklah dikira mengikut formula M=0.02566 · D · s [6], dan sisihan hendaklah dalam lingkungan ± 8%.
Jadual: Dimensi dan Sisihan Tiub Kuprum (mm)
Jadual 1/2H keadaan sisihan had saiz tiub kuprum (mm)
3, kaedah pengiraan untuk ketebalan dinding tiub tembaga
1. Kaedah standard untuk bekas tekanan
Menurut Kod Kapal Tekanan ASME, ketebalan dinding minimum paip tembaga di bawah tekanan dalaman boleh dikira menggunakan formula berikut [7]:
t=PD/(2S+0.8P)
Dalam formula: t-ketebalan dinding minimum (mm), tekanan reka bentuk P (MPa), diameter luar paip D (mm), tegasan paip tembaga (MPa yang dibenarkan S), secara amnya diambil sebagai 1/3~1/ 4 daripada kekuatan alah paip kuprum.
2. Kaedah mekanik bendalir
Memandangkan kehilangan tekanan semasa aliran bendalir, ketebalan dinding paip tembaga juga harus memenuhi syarat kekuatan mekanik bendalir [8]:
t=D·(3ξρv^2/8σ[s])^0.5
Dalam formula: ξ - pekali seret di sepanjang laluan, berkaitan dengan nombor Reynolds dan kekasaran relatif; ρ - ketumpatan bahan pendingin (kg/m ³); Kadar aliran penyejuk-V (m/s); σ [s] - tegasan ricih yang dibenarkan bagi tiub kuprum (MPa), yang boleh diambil sebagai 1/3 daripada kekuatan alah.
3. Kaedah keletihan getaran
Paip tembaga dalam sistem penyejukan selalunya tertakluk kepada tekanan berselang-seli, dan kekuatan keletihan getaran perlu disahkan [9]:
σ[a]=Cf·σ[-1]·(2N[f])^m Kurang daripada atau sama dengan [σ]
Dalam formula: σ [a] - amplitud tegasan berselang-seli (MPa), Cf - pekali kualiti permukaan, σ [-1] - had keletihan bahan tiub kuprum (MPa), diambil sebagai 0.4 0.5 daripada kekuatan hasil, Nf - hayat lesu (masa), indeks kekuatan lesu-m, diambil sebagai 34, [σ] - tegasan ulang-alik dibenarkan (MPa), diambil sebagai 0.6~ 0.7 daripada kekuatan hasil. Daripada ini, ketebalan dinding minimum yang diperlukan boleh dianggarkan.
Untuk memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan paip tembaga di bawah keadaan kerja yang keras seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan getaran, reka bentuk secara amnya harus dikira secara berasingan mengikut tiga kaedah di atas, dan nilai maksimum harus dipilih sebagai ketebalan dinding nominal. daripada paip tembaga.
4, Kesimpulan
Pemilihan dan reka bentuk paip tembaga untuk sistem penyejukan adalah projek sistematik yang memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap pelbagai faktor seperti bahan, pemprosesan, sambungan, pemasangan dan penggunaan. Semasa mereka bentuk, bahan, keadaan dan spesifikasi paip tembaga hendaklah dipilih secara munasabah berdasarkan kapasiti penyejukan sistem, bendalir kerja, suhu, tekanan dan parameter lain. Penentuan ketebalan dinding tiub kuprum memerlukan pengesahan dan pengiraan dari aspek seperti kapasiti galas tekanan, rintangan bendalir, kelesuan getaran, dsb., untuk memastikan keselamatan, kebolehpercayaan dan ekonomi sistem.
Perlu diingatkan bahawa formula pengiraan ketebalan dinding yang disediakan dalam artikel ini adalah untuk rujukan sahaja. Dalam reka bentuk sebenar, pengaruh faktor seperti jejari lentur tiub kuprum, jarak sokongan, dan kaedah sambungan juga perlu dipertimbangkan. Pereka bentuk harus memahami piawaian terkini dan perkembangan teknologi paip dan kelengkapan tembaga tepat pada masanya, menambah baik kaedah reka bentuk dan meningkatkan kualiti reka bentuk. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk mengukuhkan kawalan proses pembinaan, dengan tegas mengikuti spesifikasi untuk pengangkutan, penyimpanan, pemprosesan, sambungan, dan pemasangan sistem dan pentauliahan paip tembaga, untuk memastikan operasi yang selamat dan cekap. sistem penyejukan.
