制冷系统：铜管该如何选择和设计？
制冷系统中,铜管是最常用的管材之一。铜管具有导热性好、强度高、塑性好、耐腐蚀等优点,广泛应用于冷凝器、蒸发器等换热部件以及连接管路中。本文将从铜管分类、制冷用铜管的技术要求、铜管壁厚计算等方面进行详细阐述。
制冷系统多采用1/2H态紫铜管(TP2M),其化学成分应符合GB/T 17505-2010的规定[4]:
Cu+Ag≥99.90%
0.015%≤P≤0.040%
杂质元素含量应满足:Bi≤0.001%,Sb≤0.002%,As≤0.002%,Fe≤0.005%,Pb≤0.005%,S≤0.005%,Zn≤0.005%,Ni≤0.002%,Sn≤0.002%。
抗拉强度Rm≥295MPa
屈服强度Rp0.2≥255MPa
断后伸长率A≥3%
紫铜管外径(D)、壁厚(s)的极限偏差应符合表1的规定[5]。米克重(M)按公式M=0.02566·D·s计算[6],偏差应在±8%以内。
根据ASME压力容器规范,铜管在内压作用下的最小壁厚可按下式计算[7]:
制冷系统中的铜管往往承受交变应力作用,需要验算振动疲劳强度[9]:
[2] 杨庆华,王晓东.铜及铜合金管材在空调制冷行业的应用[J].铜业工程,2018,34(2):50-54.
[3] 王雪松.空调制冷系统用紫铜管的选用原则[J].电机技术,2019,21(11):74-76.
[4] GB/T 17505-2010,车用空调器用铜管[S].
[5] JB/T 5058.1-2007,空调与冷冻设备用铜管 第1部分:光亮铜管[S].
[6] 张伟,郑大江.制冷空调用铜管的质量控制与成本优化[J].轻工机械,2020,38(1):141-144.
[7] ASME B31.5-2019,Refrigeration Piping and Heat Transfer Components[S].
[8] 王静,李刚.制冷剂管道设计中的流体力学计算[J].制冷与空调,2017,17(5):26-30.
[9] 贾明星,郭立纲.空调器连接管疲劳寿命研究[J].振动与冲击,2011,30(10):203-207.
微信号｜CRAHETA
微信名称｜制冷空调换热器
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