1、1热交换器p 2一、两器的术语和定义p 3一、术语和定义1.1 热交换器（heat exchanger）相互隔开间传递热量的设备 1.2 蒸发器(evaporator)是制冷系统中通过吸热使制冷剂液体汽化的热交换器。1.3 冷凝器(condenser)是制冷系统中通过放热使制冷剂蒸汽液化的热交换器。1.4 管片式热交换器 是在传热管（铜管或铝管）上外套翅片（铝翅片或铜翅片）的热交换器，一般用于家用空调、商用空调、汽车空调等场合。1.5 系列热交换器 传热管在材料、直径、壁厚、排列方式、间距、及内部结构等方面相同，并且翅片在材料、片厚、型式、结构等方面相同的热交换器称为同系列热交换器。p 41.
2、6 热交换器有效长度（胀管高度，简称胀高）(fin length)管片式热交换器两端板间的传热管的平均长度称为热交换器的有效长度，又称胀管高度，单位mm。1.7 外表面换热面积 热交换器空气侧的总换热面积，单位m2。其计算方法按附录A（补充件）的规定。1.8 胀管过盈量 管片式热交换器在胀管后的传热管的外径与翅片翻边孔内径之差称为胀管过盈量，单位mm。1.9 片距(spacing of fins)在管片热交换器式的传热管上两相邻翅片间的距离，单位mm。1.10 片数(pitch of fins)(FPI:fins per inch)在管片热交换器式的传热管上单位长度的翅片数量。术语*定义p 5
3、术语*定义1.11 倒片(翅片倒伏）两器翅片平面上由于局部翅片变形而导致该区域与平面其他区域存在着不同的反光度（通过正视或侧视）或外观差异的现象。1.12 叠片 指两器局部翅片的片距与其他正常区域的片距有差异而形成的外观缺陷。1.13 内表面 指两器组件在装机后不可看见的两器平面。1.14 外表面 指两器组件在装机后可看见的两器平面。p 6术语*定义1.13 露铜：A、两器在装机后，端板与翅片之间间隙过大而使铜管外露的现象。B、在两器中因翅片开裂而使铜管外露的现象。C、在两器中出现翅片间距大于正常片距而使其中的铜管外露的现象。1.16 翅片烧黄：两器因焊接形成端板附近或其他部位翅片发黄的现象。
4、1.17 翅片扭曲变形：两器在胀管过程中出现翅片胀不到位而扭曲变形的现象。p 7二、两器的生产工艺p 8蒸发器典型生产工艺流程图20产品修整11.打弯头不合格退回合 格合 格13吹氮19.(烘干)14焊接来料来料1.铜管检验1.铝箔检验退回不合格15.折弯合 格 12.检查打弯头是否正确合 格不合格2开 管（盘管）.冲床上料返工弯 管冲 片（直管）穿 片8.胀管检验10.脱 脂10.清 洗4.翅片检验铜管收口检修不合格合 格不合格6.穿片检验7.胀 管返工返工合 格不合格9切割16.拼装17.打弯头18焊接不合格21.产品的外观、尺寸检查返工合格22包 装入库p 9冷凝器典型生产工艺流程图13
5、焊 接来料来料14.(烘干)12吹氮不合格1.铝箔检验1.铜管检验退回合 格合 格 11.检查打弯头是否正确合 格不合格返工2.冲床上料2切 管（盘管）合 格退回不合格（直管）合 格15.吹 氮检修4铜管收口10.打弯头3冲 片3弯 管9.清 洗9.脱 脂4.翅片检验不合格入库17产品修整19包 装18.产品的外观、尺寸检查合格返工不合格返工返工不合格8.胀管检验5穿 片7.胀 管6.穿片检验不合格合 格16.折弯p 10 2.1 铜管、铝箔检验（另外有铝管和铜箔）：此工序是原材料检验，按照原材料检验规程来检验。我们 目前有9.52、7.94、7的铜管（光管或螺纹管），铝箔 有光箔（水在光箔上
6、形成珠状）和亲水箔（水在亲水箔上形 成膜状），因此一般冷凝器用光箔，蒸发器用亲水箔。2.2 切管和冲床上料：切管又称为开管，将一盘盘的铜管根据工艺的要求，切 成一定的尺寸的直管，如果铜管本身的供货状态是直管（如 中亚厂所送的铜管），此工序可以省略。目前我们有6台这 样的的校直定尺盘管切割机。冲床上料是将整卷的铝箔卷上到冲床上面。p 11 2.3 弯管和冲片 弯管是将一定尺寸的直管通过弯管设备弯成长U管。目前我们 半自动发夹式弯管机（开管机和弯管机分开的设备）可以一次弯5 根管（16台）。如果是全自动弯管机（开管跟弯管机连在一体的 设备）可以一次弯7根管（5台）。用长U管的目的是为了减少弯 头数
7、量和减少弯头与铜管间的焊接工作量。冲片工序是按照技术图纸的要求来调节冲床设备，冲出符合 图纸要求的翅片。目前我们的高速冲床的冲次最高可以达到250次 /min，翅片可以冲1500mm长（55台）。为了防止胀管时翅片开裂 ，通常在翅片的加工过程中，将翅片孔口外沿翻边。同时翅片的 翻边增加了翅片与管面的接触面积，并借助翅片的翻边保证翅片 的片距。p 12 2.4 铜管收口和穿片检验：铜管收口此工序是将长U管的管口收小，以便穿片。翅片检验是为了检验所冲的翅片是否符合图纸要求。检验有没有毛刺、翻白（披风）、烂孔、开窗不良、片距等等 2.5 穿片：根据工艺图纸的要求，将铜管、穿片端板（边板）以及 翅片串
8、起来。2.6 穿片检验：对所穿的翅片进行检验（检验所穿的端板、铜管是否正确、翅片的质量）p 13 2.7 胀管：将穿好片的产品进行机械胀管（通过机械压力使胀珠（头）进入铜管，是铜管膨胀（胀大），使铜管和翅片、铜管和端板紧密接触。关键工序，此工序非常重要，是影响产品的性能。目前我们有水胀、手胀。为了提高传热效果，必须避免翅片与管面之间的接触热阻，使翅片与管面间保证良好接触。2.8 胀管检验：此工序主要是检验胀管后的产品能否满足质量要求：如有效长度是否符合、产品是否有变形、端板是否装错等。目前我们机械胀管的高度最高为2600mm，8排40孔，主要是用来做大型的商用空调换热器的。p 14 2.9 翅
9、片的切割：主要是根据工艺要求对胀管后的翅片进行切割以便折弯，该系列产品主要有大金款、18NV，51挂机、418、268蒸发器，此工序可以在清洗前和包装前完成。2.10 清洗和脱脂 清洗工序的目的是通过清洗机将产品的翅片表面和铜管里面的油清洗掉。需要清洗的产品在生产中一般是清洗工艺的产品，即生产中使用普通的冲压油（如46#冲压油）。脱脂工序是通过温度升高使产品上的免洗油（挥发油）挥发掉，该工序需要产品在生产的过程中所用的油为挥发油，目前我们所用的挥发油有日本的出光，德国的ELCO等等。p 15 2.11 打弯头（套弯头）：根据产品的走管（焊接）方式，将带有焊环的弯头、跨管、三通等配件安装在产品上
10、以备焊接。2.12 打弯头检验 打弯头检验是检验所打的弯头是否满足图纸要求，检验所打的弯头安装是否端正是否有变形、破损及套接长度是否合适，一般是工人自检。c.钎 缝 不 均 匀a.装 配 倾 斜b.套 接 长 度 过 短d.间 隙 过 大e.间 隙 过 小p 16 2.13 吹氮（又称充氮）：通过往产品里冲（充）入一定压力氮气以防止在焊接时铜管内壁受热而被空气所氧化。2.14 焊接（关键工序）：钎焊是采用比焊件金属熔点低的金属作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料，低于焊件熔化温度，利用液态钎料润湿焊件金属，填充接头间隙并与母材金属相互扩散实现连接焊件的一种方法。目前我们有5条自动焊接线。在正常情
11、况来说，在焊接完要检漏的，由于我们志高现在采取了氦检漏，因此我们两器目前取消了水检。检漏是为了检查焊接的质量和铜管是否有内漏从而保证两器产品不存在泄漏。p 17 2.15 折弯和拼装：此工序一般是将几折分开的蒸发器用螺钉拼装起来如66挂机、大金款蒸发器等；冷凝器主要是把两块分开的端板打螺钉，如120单冷冷凝器，商用空调等。有些产品拼装后还要焊接，如418蒸发器。2.16 烘干：此工序一般是针对清洗工艺的产品，目的是把产品上面的水分烘干（翅片表面和铜管里面）。2.17 吹氮：目的是将产品铜管里面的空气吹掉，以免因温差的变化而使管内的空气产生水分。p 18 2.18 残留物检验：此工序是检查铜管里
12、面的清洁度，检查管内是否存在水、油、铜屑、氧化物和其他杂质等。此工序一般是抽检。2.19 折弯：此工序主要是用于冷凝器生产，但蒸发器也会存在（如：61窗机和天花机蒸发器）。目前我们两器能折弯的外形有正“L”型、斜“L”形、口形、圆弧形、“U”形、马蹄形等形状。另外，还有圆形和半圆形的产品我们暂不能生产。2.20 产品修整：主要是对产品的翅片的修整，如把倒伏的翅片修正等 2.21 外观、尺寸的检验：该工序是对修整好的产品进行尺寸和外观的抽检。2.22 包装：根据作业指导书的要求将产品 进行包装。p 19三、两器的标准和检验方法p 203.1.1 表面质量 热交换器表面要求平整、对称、无明显变形；
13、表面无油污、水份及严重的灰尘和杂物；表面不允许出现明显的腐蚀、氧化和斑点；端板无锈蚀、发霉等缺陷。3.1 外观质量要求v检测方法：对于产品的表面质量一般采用目测的手段来检验。p 213.1.2 翅片质量 在一个热交换器上任意一处100mm100mm的可见区域内翅片倒塌的面积不允许超过10%，两处超过8%，三处超过6%，四处超过4%，五处超过2%。可见区域内不允许有倒塌面积超过五处。若倒塌面积呈不规则且连续分布，则将其以100mm100mm划分为若干连续区域，然后再按上规则进行判断。不允许出现无法修复的倒伏，累积倒伏面积不得超过总面积的2%。折弯后翅片倒伏超过以上标准时，经过整理（梳片）后不影响
14、通风时为合格。(QZG 43-2004)v倒 片p 22 翅片表面不允许超过0.1mm的批锋；毛刺长度不允许超过1mm，允许不连续的毛刺平均0.05面积上不多于1条，出口产品和带PTC加热装置的蒸发器上不允许有毛刺；翅片开窗的窗口要通畅无闭塞封堵现象；翅片不允许有异味，翅片颜色必须符合图纸或封样要求。翅片质量 单个翅片的直线段（翻边孔）的开裂（胀管后能肉眼明显可见铜管）不允许超过3处，整个两器开裂不允许超过10处，连续开裂不允许超过5处。p 23翅片质量 冷凝器的内排片距允许有轻微的片距不均匀和颜色不一致。光箔的冷凝器允许存在非氧化造成的不明显的浅黑色。v问题讨论：v1、产品倒片的原因有那些？
15、在产品包装的时候，是不是所有的翅片倒伏都要梳理？v2、翅片的不良如何导致空调器性能的不良？翅片质量的检验方法一般靠人的目测或用卡尺来测量。p 243.1.3 管件表面缺陷 热交换器长U管、半圆管（弯头等）表面不应有深超过0.5mm或面积超过5mm2的凹坑,管凹处为光滑（平滑）过渡时允许超过6mm2。管件表面不允许出现任何划痕、碰伤痕；不允许尖锐物碰撞产生针锥孔痕迹，要求凹处压扁率4%，当有疑问时以耐压试验（水压试验）结果为准。与输入或输出管连接处不允许出现管折现象。v有关管件表面缺陷的检测办法是目测，必要时用水压机来做极限耐压试验。p 253.1.4 胀管质量3.1.4.1 端板、翅片、长U管
16、配合质量 热交换器翅片与长U管配合紧密，无相对位移；左端板（穿管端）处翅片松动数量不得超过3片，其余地方不允许出现翅片松动；端板无松动，左右端板距离最近的翅片间隙不允许超过3mm；允许产品有不超过0.5mm的露铜，但露铜的地方不能超过五处；允许靠近左端板（穿管端）处的翅片叠片数最到不得超过5片，但叠片的地方不能超过三处。v产品只有胀紧才能把翅片孔的油挤掉和防止接触热阻。才能提高产品的换热性能。热交换器的胀管过盈量一般要求在0.080.15之间。p 26v 经过自动焊接线的一侧端板（一般为右端板）要求无油污，焊接以后端板表面必须有锌层覆盖；其他端板表面可允许有均匀油膜覆盖，但油膜不得成油滴状堆积
17、。v 在机械胀管后内螺纹长U管的内表面齿型均匀对称，齿顶塌陷不超过齿高的10%。端板、翅片、长U管配合质量v问题讨论：热交换器产品的端板松动会导致整机系统的那些问题？p 273.1.4.2 长U管扩口（喇叭口或杯口）要求 热交换器扩口部分不允许有开裂深度超过喇叭口根部以下2.0mm长的裂纹（不允许在内螺纹铜管沿长U管方向上有裂纹出现），每个管口裂纹数不超过3处。对于暗裂（表面不明显开裂）超过以上标准时，以耐压试验结果为准。长U管在扩口后的杯口不能存在明显的偏心现象，对于杯身的过渡处的暗裂，以耐压试验结果为准。2.0max端板端 板p 283.1.5 弯管质量v管子折弯处不应有明显变形、划痕、开
18、裂等缺陷，允许有轻微皱折，严重不平滑皱折不得超过5道,深度不超过0.6mm。压扁率不大于15%。v管子在折弯后壁厚减薄不能超过30%，折弯处管子表面不能有暗裂。v提示：一般弯管芯轴的外径要比铜管的内径小0.10.2mmp 293.1.6 焊接质量 焊接处焊缝必须填满焊料（当有疑问时可对焊口解剖，以解剖后焊缝四周填满并且深度3.5mm为合格），焊接处焊料均匀，光滑饱满、不得有偏焊、漏焊、虚焊、砂眼、气孔、熔渣、焊堵和焊料堆积或温度过高而引起的管子、端板、翅片等发生烧蚀及扭曲变形现象，翅片烧伤数量不得超过4片。焊口表面呈暗红或紫红色，不允许表面呈灰黑色且表面有粉末覆盖。p 30v常见的焊接不良现象
19、主要缺陷：虚焊 缺陷等级：级 检验方法：目测 常见原因分析：1、焊料加入不够；2、焊件加热不够；3、加热不均匀。处理措施：补焊 主要缺陷：溶穿 缺陷等级：级 检验方法：目测 常见原因分析：1、加热时间过长；2、铜管杯口破损。处理措施：补焊或换管重焊 溶穿虚焊p 31常见焊接不良现象主要缺陷：钎料流失 缺陷等级：级 检验方法：目测 常见原因分析：1、钎料过多；2、直接加热焊料；3、加热方法不正确。处理措施：表面流出来的钎料应打磨主要缺陷：过烧（严重氧化）缺陷等级：级 检验方法：目测或用手去触摸常见原因分析：1、使用氧化焰加热 （温度过高）2、未用气体助焊剂；处理措施：打磨氧化物并烘干 过烧钎料流
20、失p 32v常见焊接不良现象主要缺陷：钎缝不饱满 缺陷等级：级 检验方法：目测 常见原因分析：1、间隙过大或过小；2、装配时铜管歪斜；3、焊件加热不够；4、焊料加入不够。处理措施：对未填满的部分补焊 焊缝不饱满主要缺陷：焊缝成形不良 缺陷等级：级 检验方法：目测 常见原因分析：1、加热时间过长；2、焊件表面有氧化物或油；3、加热不均匀。处理措施：补焊 焊缝成型不良p 33v常见焊接不良现象主要缺陷：焊堵 缺陷等级：级 检验方法：仪器测 常见原因分析：1、钎料加入过多；2、保温时间过长；3、套接长度过短。处理措施：拆开清除堵塞物后重焊 焊堵翅片烧蚀p 34v3.1.7 折弯质量 热交换器在折弯后
21、端板不得松动，翅片无严重倒伏，管子无折管、无断裂、无露铜现象。v提示：目前我们折弯的产品形状有：90L形、135L形、U形、V形、口形、圆弧形、圆形、马蹄形等等！折弯断裂折弯起皱p 353.2 结构尺寸v3.2.1 图样要求 结构尺寸应符合图样的要求。v3.2.2 对角长度之差（如图D1、D2所示）热交换器迎风面两条对角长度之差不允许超过要求值具体见要求。v3.2.3直线度（如图A、B所示）热交换器沿传热管长度方向的直线度应不大于产品有效长度的1%。p 36BAD 2D 1LA(弓)和 B(垂)D对角线L两端板间距+/-2mm（长在800mm以内）+/-4mm+/-2mm（长在1000mm之内
22、）+/-5mm（长超过800mm）+/-6mm+/-4mm（长超过1000mm）结构尺寸p 37结构尺寸v3.2.4 片距、片数 热交换器的总片数不得超过规定数量的1%；未折弯部分任意连续50片的总长度值与图纸规定的理论值的偏差不应超过2.5mm。我们产品的结构尺寸究竟对空调整机的装配有何影响？特别是蒸发器和窗机的两器的结构尺寸我们应如何控制？p 383.3 性能要求 v3.3.1 亲水性 将热交换器垂直摆放在地面(亲水性翅片和地面垂直)，当确认喷雾器喷出的水为雾状后，往热交换器正面不同部位喷水，当热交换器与地面接触部位有明显水流出时停止喷水，静止30s，观察热交换器：片距间不应有明显水桥，允
23、许百叶窗冲缝的夹角位有部分挂水。v问题：产品的亲水性不好会影响空调整机的那方面性能？p 39v性能要求3.3.2 气密性 3.3.2.1 气密性检验方法一：热交换器管内充入干燥空气或氮气至试验压力，将其浸入30左右的水中，在5min内不允许有气泡产生（此项只用于成品抽检）。试验压力如下：v a）R22、R134a、R407C用热交换器为3.0MPa（表压，下同）；v b）R410A用热交换器为4.3MPa。p 40v性能要求3.3.2.2 气密性检验方法二：在热交换器内充入干燥空气或氮气至表压2.8Mpa放入常温水中保持30s不允许有气泡产生（此项适用于大批量生产）。3.3.2.3 气密性检验
24、方法三：在装有压力表的热交换器内充入干燥空气或氮气至表压3.0MPa，然后密封，在8小时内压力表的指针的指数不允许有变化（此项一般用于不能用4.4.2.2方法检验的热交换器的气密性检验）有了氦检，还要两器的水检吗？氦检的知识我们懂了多少？p 41v3.3.3 管内清洁度 3.3.3.1 残留物检验方法：热交换器管束内用制冷剂R113等有机溶剂进行压力冲洗，清洗剂体积应大于热交换器容积的1/3。导出的洗液用干燥洁净的聚四氟乙烯滤纸（已知重量）过滤到已知重量的烧杯接收，将滤纸放入温度为1055的干燥箱内干燥10分钟，冷却后称重,计算固体杂质含量。将接收的洗液蒸至近干（剩余2ml左右溶液），放入温度
25、为1055的干燥箱内干燥30分钟，冷却后称重。反复烘干，直至恒重。同时做空白实验，计算有机油份杂质含量。p 423.3.3管内清洁度 3.3.3.2 管内残余杂质含量：固体杂质不得超过18mg/m2，有机油份杂质不得超过37mg/m2。3.3.4 残余水分含量v3.3.4.1 将试样接入水分收集装置，用卡尔费休法测定其水分。v3.3.4.2 管内残余水分含量不得超过55mg/m2。v问题：铜管内的残留物对空调的整机性能有什么影响呢？p 433.3.5 耐压性 v3.3.5.1 基本耐压性：向热交换器管束内灌满水，排除空气后，用水压机缓慢升压至试验压力，保压5min不得产生宏观变形和泄漏。v试验
26、压力如下：va)R22、R134a、R407C用热交换器为4.5MPa；vb)R410A用热交换器为6.5MPa。p 44v耐压性3.3.5.2 极限耐压性 基本耐压性试验符合后，在缓慢加压至极限试验压力，保压1min，试样无破裂、泄露（允许存在不导致泄露的宏观变形）。极限试验压力如下（图纸和认证标准有更为严格的特性要求除外）：a)R22、R134a、R407C用热交换器为13MPa；b)R410A用热交换器为18.6MPa。v铜管的压力也来也大了，该怎么办呢？p 453.3.6 充氟试验 v 热交换器内充制冷剂至试验压力，用卤素检漏仪检测，年漏率不大于g/a（克/年）试验压力如下：a)R22
27、、R134a、R407C用热交换器为0.8MPa1.0MPa；b)R410A用热交换器为1.2MPa1.6MPa。3.3.7 氦检漏v 在热交换器内充入氦或氦与空气的混合气体至试验压力，用氦检漏设备进行检测，年漏率不大于0.5g/a(克/年)。p 463.4 标志、包装、运输和贮存 3.4.1 标志v热交换器包装上合格证上应标示产品名称、产品代号、产品编码、制造厂名、生产日期或生产批号。包装图示标志应标出包装箱的外形尺寸（长高宽cm）和有“小心轻放”、“向上”、“防潮”、和“堆放层数”等储运图示标志，具体按GB/T 191的规定来执行。p 473.4.2 包装v包装应采取可靠的防震、防移动措施
28、。多件产品同时装在一个纸箱必须有防相互磕碰等措施。热交换器管内应充入0.05Mpa0.1Mpa(表压)的氮气保护。管口用洁净胶塞密封，胶塞不允许破碎、掉渣。拔塞时应明显的气流冲出。3.4.3 运输v运输时应堆放牢固,应避免颠震、跌落、踩踏。3.4.5 贮存 v产品应贮存在无腐蚀气体，且通风良好、干燥的库房中。p 48四、换热器的进步技术4.1 前言v 房间空调器中所使用的换热器,即蒸发器和冷凝器,一般都是采用铜外面套铝翅片的结构.对于蒸发器,是通过制冷剂液体在管内蒸发变成气体,空气在管外翅片间流动的方式,将热量传给制冷剂,空气的温度降低。对于冷凝器,气体制冷剂在管内冷凝成液体,管外翅片流过的空
29、气将制冷剂冷凝时放出的热量带走。房间空调器用换热器的技术进步,主要是传热强化 。p 49热交换器强化换热的理由v1、节能是标志空调器质量好坏的重要指标。热交换器强化后，使空调器的传热温差缩小，制冷循环的外部不可逆损失减小，从而使空调器的能效比提高，达到了节能的目的。v2、保护臭氧层和防止地球气温变暖已越来越受到世界各国的关注。目前，替代房间空调器中常规制冷剂R22的主要是不含氯元素的HFC制冷剂，如R410A和R407C，由于使用这两种替代制冷剂，空调器的能效比会降低，因此也要求改进换热器，提高换热器的传热性能。v3、房间空调器不断向高效，紧凑，节材，降低成本等方向发展。换热器的传热强化，提高
30、了单位换热器的传热面积的转热量。因此，对于制冷量一定的空调器而言，强化传热是缩小换热器的传热面积，换热器的体积，材料消耗量和空调器成本的有效措施。p 50v空调器的传热强化主要表现在：（1）制冷剂在管内进行冷凝，蒸发过程的传热强化。它主要是与换热管的管径和内表面的结构形状有关。（梯形螺纹管比光管的换热性能提高40%-50%）。（2）翅片与空气进行热交换的传热强化。它主要是与翅片尺寸和翅片的结构形状有关。（波纹片和百叶窗分别空气侧的传热系数会比平片增大20%和60%以上）。（3）换热器在空调器内整体配置的优化。它可以提高换热器的总体换热量和空调器系统的能效比。p 514.2管内蒸发，冷凝过程的传
31、热强化v 4.2.1管内蒸发时的传热强化 房间空调器蒸发器所用的传热管，直径一般为48mm，70年代采用光管，80年代以后采用内表面螺纹管，又称为内肋管。螺纹槽的深度一般为0.10.25mm，螺旋角为1030度，槽数为5070。到1997年开发了人字形槽（也叫W形槽）的内肋管。最近，又开发出在螺旋齿顶部有二次槽的交叉行内肋管，称为细微二次槽内肋管，如图1所示。p 52图1abcv(a)螺纹管 (b)交叉槽管 (c)人字槽管 p 534.2.1.1在R22制冷剂的传热 使用常规的制冷剂R22时，通常是采用1a所示的内螺纹管。它与普通光管相比，内表面的面积增大，同时制冷剂流动时沿螺纹槽旋转所产生的
32、拢动，以及由于表面张力使液膜变薄等原因，使传热系数增大。增大的程度随着内螺纹肋行的不同而有所不同。早期使用三角形肋，现在都趋向于梯形肋。肋高的增加，管壁平均厚度的减薄，也使传热增强，同时减少了材料消耗量。此外，在流量较小时，内肋管的流动阻力比光管增大得不多。因此，在R22的空调器里广泛使用内螺纹管。p 54传热机理v在小流量时，气体和液体有分界面，由于液体重量较气体大，在内螺纹槽内作螺旋状流动时，由于离心力的作用，贴在壁面上，同时，又由于内螺纹槽的毛细作用，使液膜变薄。整个管子内表面均为液体。而制冷剂在光管内流动时，内壁的上部是气体，下部是液体。由于气体的放传热系数比液体小得多，所以内螺纹管的
33、传热效果比光管好。（见图2）p 55左侧点上下液体底点顶点 上右侧点下蒸气液体v图2 制冷剂在内螺纹管内蒸发流动时的液体分布情况 p 56人字槽（焊接管）（焊接管）内螺纹管梯形细槽+深槽内螺纹管（锯齿形）年光管性能比年年现在内螺纹管（梯形细槽）（梯形）内螺纹管蒸发传热系数压力损失内螺纹+细微二次槽v图3 光管，内螺纹管和细微二次槽管蒸发时换热系数的比较 p 574.2.2 管内冷凝时的传热强化 图8表示制冷剂在水平光管内冷凝时的流量状态。在管子入口处，制冷剂的干度X=1，即饱和蒸发状态。随着气体的部分冷凝，在管子内壁处形成一层液膜，呈环状流，之后，管子下部的液体积聚得较多，形成波状流，当到达管
34、子末端附近，制冷剂的蒸气已大部分凝结成液体，呈层状流，最后，到达管子出口处，制冷剂的干度X=0，即全部是液体。v在水平光管内，由于制冷剂液体比蒸气重，因此液体沉积在下部，影响传热效果。在内螺纹管内冷凝时，由于液体沿内螺纹槽作周向旋转流动，因此提高了传热效果。p 58v 图4表示了制冷剂在光管，内螺纹管，人字形内肋管冷凝时放热系数的比较，同时也表示了传热管的发展过程。在1980年以前，空调器均是使用光管。1980年以后出现了内螺纹管，放热系数比光管提高了一倍。1984年左右出现了梯形内螺纹管，放热系数比光管提高了1.5倍。1994年出现了深槽的梯形内螺纹管，放热系数提高到光管的2倍。1996年左
35、右出现二次细微槽的交叉形内肋管，使放热系数提高到光管的3.5倍。1997年出现了人字形槽内肋管，使放热系数提高到光管的5倍。光管、内螺纹管、人字形内肋管内冷凝时换热系数的比较p 59锯齿形螺纹槽管内表面展开图光管冷凝传热量倍数梯形槽螺纹管年度梯形V字深槽螺纹管梯形深槽螺纹管管内表面展开图v图4光管，内螺纹管，人字形内肋管内冷凝时换热系数的比较p 604.3翅片表面换热的传热强化 在翅片表面流动的是空气。由于空气有粘性，在贴近翅片表面有一层边界层，造成较大的热阻。翅片表面开槽以后，破坏了边界层的形成和加厚，因此提高了传热效果！v图5表示了平片，波纹片和缝隙片传热量的比较。同时也表示了翅片结构形成
36、的发展情况。v早期在空调器的蒸发器中使用的是平翅片。铜管直径是9.5mm左右。之后，发展成波翅片，传热量为平片的1.2倍。1980年左右，发展成缝隙片，传热量提高到平片的2倍。到1990年左右，传热管的管径细化成7.0mm，传热量提高到平片的2.53倍。p 61平片、波纹片和冲缝片的传热量比较v 这种细管径的换热器，由于管子之间距离缩小，使肋片效率提高，传热有效面积增加，空气流过时的流动阻力减小，同时，翅片的片距有过去的2.0mm减小到1.5mm，百页窗的开槽缝隙有过去的2.0mm减小到1.0mm左右，使传热强化。1995年以后，传热管的管径进一步细小化，使传热量有进一步提高，约为平片的3.5
37、倍。尤其是应用到替代制冷剂R410A的室内机里，对提高可靠性有利。因为它的压力较R22高1.6倍左右，使用6mm的细径管是合理的。p 629.52平片年传热量9.52波纹片年年现在7百叶窗片9.52缝隙片7细槽缝片(密)7细槽缝片(疏)6细槽缝片v图5 平片，波纹片和缝隙片的传热量的比较 p 634.4室内机换热器总体布置的演变 v 室内机从70年代的一折变成了现在的多折，采用多折的蒸发器使得包围在风扇周围的热交换器面积加室内机内部空间缩小，体积更紧凑。因此，热交换器向多折方向发展，是当今房间空调器发展的总趋势。它使换热器增大，而几乎不增大空调器室内机的体积。这样，在住宅墙上占据较小的空间，同时还可降低室内机的材料消耗量，有利于降低空调器的价格。此外，由于流入贯流风扇的空气流畅变得均匀，使室内机的噪声降低，适应了低噪声化的发展潮流。p 644.5 结束语 v强化传热是空调用换热器的主要发展方向。v三十余年来，空调用换热器在铜管，铝翅片结构上作了不少有利用强化传热的改进，使空调用换热器的传热性能有大幅度的提高，促使空调器向高效，节能，紧凑，低噪声方向发展。v今后，随着制造技术和最优化设计的不断发展，空调器用换热器的传热性能还会有更进一步的改善，空调器的性能将会有进一步的提高。p 65谢谢大家
