Cuộn dây vi kênh đã được sử dụng từ lâu trong ngành công nghiệp ô tô trước khi chúng xuất hiện trong các thiết bị HVAC vào giữa những năm 2000.Kể từ đó, chúng ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt là trong máy điều hòa không khí dân dụng, vì chúng nhẹ, truyền nhiệt tốt hơn và sử dụng ít chất làm lạnh hơn so với các bộ trao đổi nhiệt dạng ống có vây truyền thống.
Tuy nhiên, sử dụng ít chất làm lạnh hơn cũng có nghĩa là phải cẩn thận hơn khi sạc hệ thống bằng cuộn dây vi kênh.Điều này là do ngay cả một vài ounce cũng có thể làm giảm hiệu suất, hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống làm mát.
Nhà cung cấp ống cuộn mao dẫn 304 và 316 SS tại Trung Quốc
Có nhiều loại vật liệu khác nhau được sử dụng cho ống cuộn dùng cho bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi, bộ siêu nhiệt và các ứng dụng nhiệt độ cao khác liên quan đến sưởi ấm hoặc làm mát.Các loại khác nhau bao gồm cả ống thép không gỉ cuộn 3/8.Tùy thuộc vào tính chất của ứng dụng, tính chất của chất lỏng được truyền qua các ống và loại vật liệu, các loại ống này sẽ khác nhau.Có hai kích thước khác nhau cho các ống cuộn là đường kính của ống và đường kính của cuộn dây, chiều dài, độ dày thành và lịch trình.Ống cuộn SS được sử dụng ở các kích thước và cấp độ khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng.Ngoài ra còn có các vật liệu hợp kim cao và các vật liệu thép cacbon khác dành cho ống cuộn.
Khả năng tương thích hóa học của ống cuộn thép không gỉ
| Cấp | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
| 304 | phút. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
| tối đa. | 0,08 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10,5 | 0,10 | ||||
| 304L | phút. | 18.0 | 8,0 | |||||||||
| tối đa. | 0,030 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 12.0 | 0,10 | ||||
| 304H | phút. | 0,04 | 18.0 | 8,0 | ||||||||
| tối đa. | 0,010 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10,5 | |||||
| SS 310 | tối đa 0,015 | tối đa 2 | tối đa 0,015 | tối đa 0,020 | tối đa 0,015 | 24:00 26:00 | tối đa 0,10 | 19:00 21:00 | 54,7 phút | |||
| SS 310S | tối đa 0,08 | tối đa 2 | tối đa 1,00 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 24:00 26:00 | tối đa 0,75 | 19:00 21:00 | 53,095 phút | |||
| SS 310H | 0,04 0,10 | tối đa 2 | tối đa 1,00 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 24:00 26:00 | 19:00 21:00 | 53,885 phút | ||||
| 316 | phút. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
| tối đa. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
| 316L | phút. | 16.0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
| tối đa. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
| 316TI | tối đa 0,08 | 10:00 14:00 | tối đa 2,0 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 16:00 18:00 | tối đa 0,75 | 2,00 3,00 | ||||
| 317 | tối đa 0,08 | tối đa 2 | tối đa 1 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 18:00 20:00 | 3,00 4,00 | 57,845 phút | ||||
| SS 317L | tối đa 0,035 | tối đa 2,0 | tối đa 1,0 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 18:00 20:00 | 3,00 4,00 | 11 giờ 00 15 giờ 00 | 57,89 phút | |||
| SS 321 | tối đa 0,08 | tối đa 2,0 | tối đa 1,0 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 17:00 19:00 | 9 giờ 00 12 giờ 00 | tối đa 0,10 | 5(C+N) tối đa 0,70 | |||
| SS 321H | 0,04 0,10 | tối đa 2,0 | tối đa 1,0 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 17:00 19:00 | 9 giờ 00 12 giờ 00 | tối đa 0,10 | 4(C+N) tối đa 0,70 | |||
| 347/ 347H | tối đa 0,08 | tối đa 2,0 | tối đa 1,0 | tối đa 0,045 | tối đa 0,030 | 17:00 20:00 | 9.0013.00 | |||||
| 410 | phút. | 11,5 | ||||||||||
| tối đa. | 0,15 | 1.0 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 13,5 | 0,75 | |||||
| 446 | phút. | 23,0 | 0,10 | |||||||||
| tối đa. | 0,2 | 1,5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30,0 | 0,50 | 0,25 | ||||
| 904L | phút. | 19.0 | 4 giờ 00 | 23:00 | 0,10 | |||||||
| tối đa. | 0,20 | 2,00 | 1,00 | 0,045 | 0,035 | 23,0 | 5 giờ 00 | 28:00 | 0,25 | |||
Biểu đồ tính chất cơ học của cuộn ống thép không gỉ
| Cấp | Tỉ trọng | Độ nóng chảy | Sức căng | Sức mạnh năng suất (Bù đắp 0,2%) | Độ giãn dài |
| 304/ 304L | 8,0 g/cm3 | 1400°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 304H | 8,0 g/cm3 | 1400°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
| 310 / 310S / 310H | 7,9 g/cm3 | 1402°C (2555°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40 % |
| 306/ 316H | 8,0 g/cm3 | 1400°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 316L | 8,0 g/cm3 | 1399°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 317 | 7,9 g/cm3 | 1400°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 321 | 8,0 g/cm3 | 1457°C (2650°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 347 | 8,0 g/cm3 | 1454°C (2650°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35 % |
| 904L | 7,95 g/cm3 | 1350°C (2460°F) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | 35 % |
Ống cuộn trao đổi nhiệt SS Cấp tương đương
| TIÊU CHUẨN | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | TUYỆT VỜI | EN |
| SS 304 | 1.4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08Х18Н10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
| SS 304L | 1.4306 / 1.4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
| SS 304H | 1.4301 | S30409 | – | – | – | – | – |
| SS 310 | 1.4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
| SS 310S | 1.4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ch23N18 | – | X8CrNi25-21 |
| SS 310H | – | S31009 | – | – | – | – | – |
| SS 316 | 1.4401 / 1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | – | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
| SS 316L | 1.4404 / 1.4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11 / 316S13 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
| SS 316H | 1.4401 | S31609 | – | – | – | – | – |
| SS 316Ti | 1.4571 | S31635 | SUS 316Ti | 320S31 | 08Ch17N13M2T | Z6CNDT17-123 | X6CrNiMoTi17-12-2 |
| SS 317 | 1.4449 | S31700 | SUS 317 | – | – | – | – |
| SS 317L | 1.4438 | S31703 | SUS 317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
| SS 321 | 1.4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
| SS 321H | 1.4878 | S32109 | SUS 321H | – | – | – | X12CrNiTi18-9 |
| SS 347 | 1.4550 | S34700 | SUS 347 | – | 08Ch18N12B | – | X6CrNiNb18-10 |
| SS 347H | 1.4961 | S34709 | SUS 347H | – | – | – | X6CrNiNb18-12 |
| SS 904L | 1.4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS 317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
Thiết kế cuộn ống có vây truyền thống đã là tiêu chuẩn được sử dụng trong ngành HVAC trong nhiều năm.Mark Lampe, giám đốc sản phẩm cuộn dây lò tại Carrier HVAC cho biết, các cuộn dây ban đầu sử dụng ống đồng tròn có vây nhôm, nhưng các ống đồng gây ra sự ăn mòn điện phân và ăn mòn kiến, dẫn đến rò rỉ cuộn dây gia tăng.Để giải quyết vấn đề này, ngành công nghiệp đã chuyển sang sử dụng ống nhôm tròn có vây nhôm để cải thiện hiệu suất hệ thống và giảm thiểu sự ăn mòn.Hiện nay đã có công nghệ vi kênh có thể được sử dụng trong cả thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ.
Lampe cho biết: “Công nghệ vi kênh, được gọi là công nghệ VERTEX tại Carrier, khác biệt ở chỗ các ống nhôm tròn được thay thế bằng các ống phẳng song song được hàn vào các cánh nhôm”.“Điều này phân phối chất làm lạnh đồng đều hơn trên một khu vực rộng hơn, cải thiện khả năng truyền nhiệt để cuộn dây có thể hoạt động hiệu quả hơn.Trong khi công nghệ vi kênh được sử dụng trong các thiết bị ngưng tụ ngoài trời dành cho dân dụng thì công nghệ VERTEX hiện chỉ được sử dụng trong các cuộn dây dân dụng.”
Theo Jeff Preston, giám đốc dịch vụ kỹ thuật tại Johnson Controls, thiết kế vi kênh tạo ra dòng chất làm lạnh “vào và ra” một kênh được đơn giản hóa bao gồm một ống quá nhiệt ở phía trên và một ống làm mát phụ ở phía dưới.Ngược lại, chất làm lạnh trong cuộn ống có vây thông thường chảy qua nhiều kênh từ trên xuống dưới theo mô hình ngoằn ngoèo, đòi hỏi nhiều diện tích bề mặt hơn.
Preston cho biết: “Thiết kế cuộn dây vi kênh độc đáo mang lại hệ số truyền nhiệt tuyệt vời, giúp tăng hiệu suất và giảm lượng chất làm lạnh cần thiết”.“Kết quả là, các thiết bị được thiết kế với cuộn dây vi kênh thường nhỏ hơn nhiều so với các thiết bị hiệu suất cao có thiết kế ống vây truyền thống.Điều này lý tưởng cho các ứng dụng có không gian hạn chế, chẳng hạn như những ngôi nhà không có đường kẻ.”
Trên thực tế, nhờ sự ra đời của công nghệ vi kênh, Lampe cho biết, Carrier đã có thể giữ hầu hết các cuộn dây lò trong nhà và bình ngưng điều hòa không khí ngoài trời có cùng kích thước bằng cách làm việc với thiết kế ống và vây tròn.
Ông nói: “Nếu chúng tôi không triển khai công nghệ này, chúng tôi sẽ phải tăng kích thước của cuộn dây lò bên trong lên cao 11 inch và sẽ phải sử dụng khung lớn hơn cho bình ngưng bên ngoài”.
Preston cho biết, trong khi công nghệ cuộn dây vi kênh chủ yếu được sử dụng trong điện lạnh gia dụng, khái niệm này đang bắt đầu được áp dụng trong lắp đặt thương mại khi nhu cầu về thiết bị nhẹ hơn, nhỏ gọn hơn tiếp tục tăng lên.
Preston cho biết, vì cuộn dây vi mạch chứa một lượng chất làm lạnh tương đối nhỏ, nên ngay cả một vài ounce điện tích thay đổi cũng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ, hiệu suất và hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống.Đây là lý do tại sao các nhà thầu phải luôn kiểm tra với nhà sản xuất về quy trình sạc, nhưng quy trình này thường bao gồm các bước sau:
Theo Lampe, công nghệ Carrier VERTEX hỗ trợ quy trình thiết lập, sạc và khởi động giống như công nghệ ống tròn và không yêu cầu các bước bổ sung hoặc khác với quy trình sạc nguội được khuyến nghị hiện nay.
Lampe cho biết: “Khoảng 80 đến 85% điện tích ở trạng thái lỏng, do đó, ở chế độ làm mát, thể tích đó nằm trong cuộn dây và gói đường dây của dàn ngưng tụ ngoài trời”.“Khi chuyển sang cuộn dây vi kênh có âm lượng bên trong giảm (so với thiết kế vây hình ống tròn), sự chênh lệch về điện tích chỉ ảnh hưởng đến 15-20% tổng điện tích, nghĩa là một trường chênh lệch nhỏ, khó đo lường.Đó là lý do tại sao cách sạc hệ thống được khuyến nghị là làm mát phụ, được nêu chi tiết trong hướng dẫn cài đặt của chúng tôi.”
Tuy nhiên, lượng nhỏ chất làm lạnh trong cuộn dây vi kênh có thể trở thành vấn đề khi dàn nóng bơm nhiệt chuyển sang chế độ sưởi, Lampe cho biết.Ở chế độ này, cuộn dây hệ thống được chuyển đổi và tụ điện lưu trữ phần lớn điện tích chất lỏng bây giờ là cuộn dây bên trong.
Lampe cho biết: “Khi thể tích bên trong của cuộn dây trong nhà nhỏ hơn đáng kể so với thể tích của cuộn dây ngoài trời, sự mất cân bằng điện tích có thể xảy ra trong hệ thống.“Để giải quyết một số vấn đề này, Carrier sử dụng pin tích hợp đặt ở dàn nóng để xả và tích trữ điện năng dư thừa ở chế độ sưởi.Điều này cho phép hệ thống duy trì áp suất thích hợp và ngăn không cho máy nén bị ngập nước, điều này có thể dẫn đến hiệu suất kém vì dầu có thể tích tụ trong cuộn dây bên trong.”
Lampe cho biết, trong khi sạc một hệ thống bằng cuộn dây vi kênh có thể cần đặc biệt chú ý đến từng chi tiết, thì việc sạc bất kỳ hệ thống HVAC nào cũng yêu cầu sử dụng chính xác lượng chất làm lạnh chính xác.
Ông nói: “Nếu hệ thống bị quá tải, nó có thể dẫn đến tiêu thụ điện năng cao, làm mát kém hiệu quả, rò rỉ và hỏng máy nén sớm”.“Tương tự như vậy, nếu hệ thống được nạp chưa đủ, có thể xảy ra tình trạng đóng băng cuộn dây, rung van giãn nở, sự cố khởi động máy nén và tắt máy sai.Các vấn đề với cuộn dây vi kênh cũng không ngoại lệ.”
Theo Jeff Preston, giám đốc dịch vụ kỹ thuật tại Johnson Controls, việc sửa chữa cuộn dây vi mạch có thể gặp nhiều thách thức do thiết kế độc đáo của chúng.
“Hàn bề mặt yêu cầu mỏ hàn bằng hợp kim và khí MAPP không được sử dụng phổ biến trong các loại thiết bị khác.Vì vậy, nhiều nhà thầu sẽ chọn thay thế cuộn dây hơn là cố gắng sửa chữa.”
Mark Lampe, giám đốc sản phẩm cuộn dây lò tại Carrier HVAC, cho biết, khi nói đến việc làm sạch cuộn dây vi kênh, việc này thực sự dễ dàng hơn vì các cánh nhôm của cuộn ống có vây uốn cong dễ dàng.Quá nhiều vây cong sẽ làm giảm lượng không khí đi qua cuộn dây, làm giảm hiệu quả.
Lampe cho biết: “Công nghệ Carrier VERTEX là một thiết kế chắc chắn hơn vì các cánh tản nhiệt bằng nhôm nằm hơi bên dưới các ống làm lạnh bằng nhôm phẳng và được hàn cứng vào các ống, nghĩa là việc chải không làm thay đổi đáng kể các cánh tản nhiệt”.
Dễ dàng làm sạch: Khi làm sạch cuộn dây vi kênh, chỉ sử dụng chất tẩy rửa cuộn dây nhẹ, không có tính axit hoặc trong nhiều trường hợp chỉ cần dùng nước.(do nhà vận chuyển cung cấp)
Khi làm sạch cuộn dây vi kênh, Preston cho biết hãy tránh dùng các hóa chất mạnh và rửa bằng áp lực, thay vào đó chỉ sử dụng chất tẩy rửa cuộn dây nhẹ, không có tính axit hoặc trong nhiều trường hợp chỉ dùng nước.
Ông nói: “Tuy nhiên, một lượng nhỏ chất làm lạnh đòi hỏi một số điều chỉnh trong quá trình bảo trì.“Ví dụ, do kích thước nhỏ, chất làm lạnh không thể được bơm ra ngoài khi các bộ phận khác của hệ thống cần được bảo trì.Ngoài ra, bảng điều khiển chỉ nên được kết nối khi cần thiết để giảm thiểu sự gián đoạn của lượng chất làm lạnh.”
Preston nói thêm rằng Johnson Controls đang áp dụng các điều kiện khắc nghiệt tại cơ sở thử nghiệm ở Florida, điều này đã thúc đẩy sự phát triển của vi mạch.
Ông cho biết: “Kết quả của các thử nghiệm này cho phép chúng tôi cải thiện quá trình phát triển sản phẩm của mình bằng cách cải thiện một số hợp kim, độ dày ống và cải thiện thành phần hóa học trong quy trình hàn bằng khí quyển được kiểm soát để hạn chế ăn mòn cuộn dây và đảm bảo đạt được mức hiệu suất và độ tin cậy tối ưu”.“Việc áp dụng các biện pháp này sẽ không chỉ làm tăng sự hài lòng của chủ nhà mà còn giúp giảm thiểu nhu cầu bảo trì.”
Joanna Turpin is a senior editor. She can be contacted at 248-786-1707 or email joannaturpin@achrnews.com. Joanna has been with BNP Media since 1991, initially heading the company’s technical books department. She holds a bachelor’s degree in English from the University of Washington and a master’s degree in technical communications from Eastern Michigan University.
Nội dung được tài trợ là một phần trả phí đặc biệt, nơi các công ty trong ngành cung cấp nội dung chất lượng cao, không thiên vị, phi thương mại về các chủ đề mà khán giả tin tức của ACHR quan tâm.Tất cả nội dung được tài trợ đều được cung cấp bởi các công ty quảng cáo.Bạn muốn tham gia vào phần nội dung được tài trợ của chúng tôi?Liên hệ với đại diện địa phương của bạn.
Theo yêu cầu Trong hội thảo trực tuyến này, chúng ta sẽ tìm hiểu về những cập nhật mới nhất về chất làm lạnh tự nhiên R-290 và nó sẽ tác động như thế nào đến ngành HVACR.
Thời gian đăng: 24-04-2023