Vasktorud on külmutussüsteemides ühed enimkasutatavad torud. Vasktorude eelisteks on hea soojusjuhtivus, kõrge tugevus, hea plastilisus ja korrosioonikindlus ning neid kasutatakse laialdaselt soojusvahetuskomponentides, nagu kondensaatorid ja aurustid, aga ka ühendustorustikes. Selles artiklis käsitletakse üksikasjalikult vasktorude klassifikatsiooni, külmutusseadmete vasktorude tehnilisi nõudeid ja vasktorude seina paksuse arvutamist.
1, Vasktorude klassifikatsioon ja jõudlusnäitajad
1. Vastavalt materjali koostisele:
Vasktorud võib jagada vasktorudeks (TP2), messingtorudeks (H62/H65/H68), pronkstorudeks (QSn6.5-0.1), valgeteks vasktorudeks (Ni Cu sulam) jne. Nende hulgas vasktorul on parim soojusjuhtivus, kuid see on kallim; Kollasel vasktorul on kõrge tugevus, kuid madal soojusjuhtivus; Pronksist ja valgest vasest torudel on hea korrosioonikindlus, kuid halb töötlemisvõime.
2. Jagatud tootmisprotsessi järgi:
Vasktorud võib jagada hapnikuvabadeks vasktorudeks, hapnikku sisaldavateks vasktorudeks, sisekeermega vasktorudeks jne. Hapnikuvabad vasktorud on kõrge puhtusega ja neid kasutatakse tavaliselt täppiskomponentide, näiteks kapillaaride valmistamiseks; Hapnikku sisaldavad vasktorud on mõõduka tugevuse ja kõvadusega, hea keevitatavusega ning neid kasutatakse tavaliselt ühendustorudena; Sisekeermega vasktoru sisesein on keermestatud, millel on hea soojusülekannet suurendav toime.
3. Vastavalt kõvadusele:
Vasktorud võib jagada kolme kategooriasse: pehme olek (O-olek), poolkõva olek (1/2H) ja kõva olek (H-olek). O-oleku vasktoru on pehme, hea plastilisuse ja elastsusega, kuid madala tugevusega; H-oleku vasktorud on suure tugevuse ja kõvadusega, kuid halva plastilisusega; 1/2H vasktorul on mõõdukas tugevus ja plastilisus, hea töötlemisvõime ning see on eelistatud valik külmutustorustike jaoks.
2, Tehnilised nõuded külmutussüsteemides kasutatavatele vasktorudele
1. Materjalinõuded
Külmutussüsteemides kasutatakse sageli 1/2H vasktorusid (TP2M) ja nende keemiline koostis peaks vastama GB/T 17505-2010 [4] sätetele:
Cu+Ag 99,90% või suurem
{{0}}.015% väiksem või võrdne P Väiksem või võrdne 0,040%
Lisandite sisaldus peab vastama Bi nõudele, mis on väiksem või võrdne {{0}}.001%, Sb Väiksem või võrdne 0 .{{10}}02%,As Väiksem või võrdne 0,002%,Fe Väiksem või võrdne 0,005%,Pb Väiksem või võrdne 0,005 %,S Väiksem või võrdne 0,005%, Zn Väiksem või võrdne 0,005%, Ni Väiksem või võrdne 0,002%, Sn Väiksem või võrdne 0,002%.
2. Mehaanilised omadused
1/2H olekuga vasktorude mehaanilised omadused peaksid vastama järgmistele nõuetele [4]:
Tõmbetugevus Rm 295 MPa või suurem
Voolutugevus Rp{0}},2 255 MPa või suurem
Murdejärgne pikenemine A 3% või suurem
Tabel: Torude toatemperatuuril olevad mehaanilised omadused
3. Mõõtmete kõrvalekalle
Vasktorude välisläbimõõdu (D) ja seina paksuse (s) piirhälve peab vastama tabeli 1 [5] sätetele. Mick kaal (M) tuleks arvutada vastavalt valemile M=0.02566 · D · s [6] ja kõrvalekalle peaks jääma vahemikku ± 8%.
Tabel: vasktoru mõõtmed ja kõrvalekalle (mm)
Tabel 1/2H olek vasktoru suuruse piirhälve (mm)
3, vasktoru seina paksuse arvutamise meetod
1. Surveanumate standardmeetodid
Vastavalt ASME surveanuma koodile saab siserõhu all olevate vasktorude minimaalse seinapaksuse arvutada järgmise valemiga [7]:
t=PD/(2S+0.8P)
Valemis: t-seina minimaalne paksus (mm), P-konstruktsioonirõhk (MPa), D-toru välisläbimõõt (mm), vasktoru S-lubatav pinge (MPa), üldiselt võetakse 1/3 ~ 1/ 4 vasktoru voolavuspiirist.
2. Vedelikumehaanika meetodid
Arvestades rõhukadu vedeliku voolamise ajal, peaks vasktorude seina paksus vastama ka vedeliku mehaanika tugevustingimustele [8]:
t=D·(3ξρv^2/8σ[s])^0.5
Valemis: ξ - takistustegur piki teed, mis on seotud Reynoldsi arvu ja suhtelise karedusega; ρ - külmutusagensi tihedus (kg/m³); V-külmaaine voolukiirus (m/s); σ [s] - vasktoru lubatud nihkepinge (MPa), mida võib võtta kui 1/3 voolavuspiirist.
3. Vibratsiooniväsimise meetod
Külmutussüsteemide vasktorud on sageli allutatud vahelduvale pingele ja vibratsiooniväsimustugevust tuleb kontrollida [9]:
σ[a]=Cf·σ[-1]·(2N[f])^m Väiksem kui [σ] või sellega võrdne
Valemis: σ [a] - vahelduvpinge amplituud (MPa), Cf - pinnakvaliteedi koefitsient, σ [-1] - vasktoru materjali väsimuspiir (MPa), võetud kui 0.4 0,5 voolavuspiirist, Nf - väsimuse eluiga (kordades), m-väsimustugevuse indeks, võetud kui 34, [σ] - lubatud vahelduv pinge (MPa), võetud kui 0,6~ 0,7 voolavuspiirist. Selle põhjal saab hinnata minimaalset nõutavat seinapaksust.
Vasktorude ohutuse ja töökindluse tagamiseks karmides töötingimustes, nagu kõrge temperatuur, kõrge rõhk ja vibratsioon, tuleks konstruktsioon üldiselt arvutada eraldi vastavalt ülaltoodud kolmele meetodile ja seina nimipaksuseks tuleks valida maksimaalne väärtus. vasktorust.
4, järeldus
Külmutussüsteemide vasktorude valik ja projekteerimine on süstemaatiline projekt, mis nõuab erinevate tegurite, nagu materjalid, töötlemine, ühendamine, paigaldamine ja kasutamine, igakülgset arvessevõtmist. Projekteerimisel tuleks vasktorude materjal, seisukord ja spetsifikatsioonid valida mõistlikult, lähtudes süsteemi jahutusvõimsusest, töövedelikust, temperatuurist, rõhust ja muudest parameetritest. Vasktoru seina paksuse määramine nõuab süsteemi ohutuse, töökindluse ja ökonoomsuse tagamiseks kontrollimist ja arvutusi selliste aspektide järgi nagu survetaluvus, vedelikutakistus, vibratsiooniväsimus jne.
Tuleb märkida, et käesolevas artiklis esitatud seina paksuse arvutamise valem on ainult viitamiseks. Tegeliku projekteerimise juures tuleks arvesse võtta ka selliste tegurite mõju nagu vasktoru painderaadius, tugivahe ja ühendusviis. Disainerid peaksid õigeaegselt mõistma vasktorude ja liitmike uusimaid standardeid ja tehnoloogilisi arenguid, parandama projekteerimismeetodeid ja parandama disaini kvaliteeti. Samal ajal on vaja tugevdada ehitusprotsessi kontrolli, järgida rangelt vasktorude transportimise, ladustamise, töötlemise, ühendamise ning süsteemi paigaldamise ja kasutuselevõtu spetsifikatsioone, et tagada torude ohutu ja tõhus töö. jahutussüsteem.
