Koparrör eru ein algengustu rörin í kælikerfi. Koparrör hafa þá kosti góðrar hitaleiðni, mikillar styrkleika, góðrar mýktar og tæringarþols og eru mikið notaðar í varmaskiptahlutum eins og þéttum og uppgufunartækjum, auk þess að tengja leiðslur. Þessi grein mun útfæra ítarlega flokkun koparröra, tæknilegar kröfur fyrir kælikoparrör og útreikning á veggþykkt koparröra.
1, flokkun og frammistöðueinkenni koparröra
1. Samkvæmt efnissamsetningu:
Koparrör má skipta í koparrör (TP2), koparrör (H62/H65/H68), bronsrör (QSn6.5-0.1), hvít koparrör (Ni Cu álfelgur), o.fl. Meðal þeirra, koparrör hefur bestu hitaleiðni, en það er dýrara; Gult koparrör hefur mikinn styrk, en lágt varmaleiðni; Brons og hvít koparrör hafa góða tæringarþol, en lélega vinnsluárangur.
2. Deilt eftir framleiðsluferli:
Koparrör má skipta í súrefnisfrí koparrör, súrefnisinnihaldandi koparrör, innra snittari koparrör, osfrv. Súrefnisfrí koparrör hafa mikla hreinleika og eru almennt notuð til að búa til nákvæmnisíhluti eins og háræðar; Koparrör sem innihalda súrefni hafa miðlungs styrk og hörku, góða suðuhæfni og eru almennt notuð sem tengipípur; Innri veggur koparrörsins með innri snittari er snittari, sem hefur góða hitaflutningsaukaáhrif.
3. Samkvæmt hörku:
Koparrör má skipta í þrjá flokka: mjúkt ástand (O ástand), hálf hart ástand (1/2H) og hart ástand (H ástand). O-state koparrörið er mjúkt, með góða mýkt og sveigjanleika, en lítill styrkur; H-ástand koparrör hafa mikinn styrk og hörku, en lélega mýkt; 1/2H koparrör hefur miðlungs styrk og mýkt, góða vinnslugetu og er ákjósanlegur kostur fyrir kælileiðslur.
2, Tæknilegar kröfur um koparrör sem notuð eru í kælikerfi
1. Efniskröfur
Kælikerfi nota oft 1/2H koparrör (TP2M) og efnasamsetning þeirra ætti að vera í samræmi við ákvæði GB/T 17505-2010 [4]:
Cu+Ag Stærra en eða jafnt og 99,90%
{{0}}.015% Minna en eða jafnt og P Minna en eða jafnt og 0,040%
Innihald óhreinindaþátta ætti að uppfylla kröfuna um Bi Minna en eða jafnt og {{0}}.001%, Sb Minna en eða jafnt og 0 .{{10}}02%,Sem minna en eða jafnt og 0,002%,Fe minna en eða jafnt og 0,005%,Pb minna en eða jafnt og 0,005 %,S Minna en eða jafnt og 0,005%,Zn minna en eða jafnt og 0,005%,Ni minna en eða jafnt og 0,002%,Sn minna en eða jafnt og 0,002%.
2. Vélrænir eiginleikar
Vélrænni eiginleikar 1/2H koparröra ættu að uppfylla eftirfarandi kröfur [4]:
Togstyrkur Rm Stærri en eða jafn og 295MPa
Afrakstursstyrkur Rp0.2 Stærri en eða jafn og 255MPa
Lenging eftir brot A Meira en eða jafnt og 3%
Tafla: Vélrænni eiginleikar röra við stofuhita
3. Málsfrávik
Takmarksfrávik ytra þvermáls (D) og veggþykktar (s) koparröra skulu vera í samræmi við ákvæði töflu 1 [5]. Mick þyngd (M) ætti að vera reiknuð út samkvæmt formúlunni M=0.02566 · D · s [6], og frávikið ætti að vera innan við ± 8%.
Tafla: Mál og frávik koparrörs (mm)
Tafla 1/2H ástand koparrörs stærðarmörk fráviks (mm)
3, Útreikningsaðferð fyrir veggþykkt koparrörs
1. Staðlaðar aðferðir fyrir þrýstihylki
Samkvæmt ASME þrýstihylkiskóðanum er hægt að reikna út lágmarksveggþykkt koparröra undir innri þrýstingi með eftirfarandi formúlu [7]:
t=PD/(2S+0.8P)
Í formúlunni: t-lágmarks veggþykkt (mm), P-hönnunarþrýstingur (MPa), ytri þvermál D-pípunnar (mm), S-leyfilegt álag á koparpípu (MPa), almennt tekið sem 1/3~1/ 4 af ávöxtunarstyrk koparpípa.
2. Vökvafræðiaðferðir
Miðað við þrýstingstapið við vökvaflæði ætti veggþykkt koparröra einnig að uppfylla styrkleikaskilyrði vökvavélafræði [8]:
t=D·(3ξρv^2/8σ[s])^0.5
Í formúlunni: ξ - togstuðull eftir slóðinni, tengdur Reynoldstölu og hlutfallslegum grófleika; ρ - kælimiðilsþéttleiki (kg/m ³); flæðihraði V-kælimiðils (m/s); σ [s] - leyfilegt skurðálag koparrörs (MPa), sem hægt er að taka sem 1/3 af flæðistyrknum.
3. Titringsþreytuaðferð
Koparrör í kælikerfum verða oft fyrir álagi til skiptis og það þarf að sannreyna titringsþreytustyrk [9]:
σ[a]=Cf·σ[-1]·(2N[f])^m Minna en eða jafnt og [σ]
Í formúlunni: σ [a] - víxlspennuamplitude (MPa), Cf - yfirborðsgæðastuðull, σ [-1] - þreytumörk koparrörsefnis (MPa), tekin sem 0.4 0.5 af álagsstyrk, Nf - þreytuþol (tímar), m-þreytustyrkstuðull, tekinn sem 34, [σ] - leyfileg víxlspenna (MPa), tekin sem 0.6~ 0,7 af flæðistyrk. Út frá þessu er hægt að áætla lágmarks nauðsynlega veggþykkt.
Til að tryggja öryggi og áreiðanleika koparröra við erfiðar vinnuaðstæður eins og háan hita, háan þrýsting og titring skal almennt reikna út hönnunina sérstaklega samkvæmt ofangreindum þremur aðferðum og hámarksgildi ætti að velja sem nafnveggþykkt. af koparrörinu.
4, Niðurstaða
Val og hönnun koparröra fyrir kælikerfi er markvisst verkefni sem krefst heildarhugsunar um ýmsa þætti eins og efni, vinnslu, tengingu, uppsetningu og notkun. Við hönnun ætti efni, ástand og forskriftir koparröra að vera sanngjarnt valið út frá kæligetu kerfisins, vinnuvökva, hitastigi, þrýstingi og öðrum breytum. Ákvörðun á veggþykkt koparrörs krefst sannprófunar og útreiknings frá þáttum eins og þrýstingsburðargetu, vökvaþol, titringsþreyta osfrv., Til að tryggja öryggi, áreiðanleika og hagkvæmni kerfisins.
Það skal tekið fram að útreikningsformúlan fyrir veggþykkt sem gefin er upp í þessari grein er eingöngu til viðmiðunar. Í raunverulegri hönnun ætti einnig að huga að áhrifum þátta eins og beygjuradíus koparrörs, stuðningsbils og tengiaðferðar. Hönnuðir ættu tímanlega að skilja nýjustu staðla og tækniþróun koparröra og festinga, bæta hönnunaraðferðir og auka hönnunargæði. Á sama tíma er nauðsynlegt að efla eftirlit með byggingarferlinu, fylgja nákvæmlega forskriftunum um flutning, geymslu, vinnslu, tengingu og kerfisuppsetningu og gangsetningu koparröra, til að tryggja öruggan og skilvirkan rekstur. kælikerfið.
