Mikrokanavakeloja käytettiin pitkään autoteollisuudessa ennen kuin ne ilmestyivät LVI-laitteisiin 2000-luvun puolivälissä.Sittemmin niistä on tullut yhä suositumpia erityisesti asuntojen ilmastointilaitteissa, koska ne ovat kevyitä, tarjoavat paremman lämmönsiirron ja käyttävät vähemmän kylmäainetta kuin perinteiset ripaputkilämmönvaihtimet.
Vähemmän kylmäaineen käyttö tarkoittaa kuitenkin myös sitä, että järjestelmää ladataan mikrokanavakäämeillä.Tämä johtuu siitä, että jopa muutama unssi voi heikentää jäähdytysjärjestelmän suorituskykyä, tehokkuutta ja luotettavuutta.
304 ja 316 SS kapillaarikelaputkien toimittaja Kiinassa
Lämmönvaihtimien, kattiloiden, superlämmittimien ja muiden korkeiden lämpötilojen sovelluksissa, joihin liittyy lämmitystä tai jäähdytystä, käytetään eri materiaalilaatuja.Eri tyyppejä ovat myös 3/8 ruostumattomasta teräksestä valmistetut letkut.Tämäntyyppiset putket vaihtelevat sovelluksen luonteesta, putkien läpi kulkeutuvan nesteen luonteesta ja materiaalilaaduista riippuen.Kierreputkille on olemassa kaksi eri mittaa, kuten putken halkaisija ja käämin halkaisija, pituus, seinämän paksuus ja aikataulut.SS-kelaputkia käytetään eri kokoisina ja eri laatuisina käyttötarpeista riippuen.Myös kelaputkiin on saatavana runsaasti seostettuja materiaaleja ja muita hiiliteräsmateriaaleja.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetun kelaputken kemiallinen yhteensopivuus
Arvosana | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | min. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
max. | 0,08 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | 0.10 | ||||
304 litraa | min. | 18.0 | 8.0 | |||||||||
max. | 0,030 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 12.0 | 0.10 | ||||
304H | min. | 0,04 | 18.0 | 8.0 | ||||||||
max. | 0,010 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20.0 | 10.5 | |||||
SS 310 | 0,015 max | 2 max | 0,015 max | 0,020 max | 0,015 max | 24.00 26.00 | 0,10 max | 19.00 21.00 | 54,7 min | |||
SS 310S | 0,08 max | 2 max | 1,00 max | 0,045 max | 0,030 max | 24.00 26.00 | 0,75 max | 19.00 21.00 | 53,095 min | |||
SS 310H | 0,04 0,10 | 2 max | 1,00 max | 0,045 max | 0,030 max | 24.00 26.00 | 19.00 21.00 | 53,885 min | ||||
316 | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
max. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316 litraa | min. | 16.0 | 2.03.0 | 10.0 | ||||||||
max. | 0,035 | 2.0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18.0 | 14.0 | |||||
316TI | 0,08 max | 10.00 14.00 | 2,0 max | 0,045 max | 0,030 max | 16.00 18.00 | 0,75 max | 2.00 3.00 | ||||
317 | 0,08 max | 2 max | 1 max | 0,045 max | 0,030 max | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 57,845 min | ||||
SS 317L | 0,035 max | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | 0,030 max | 18.00 20.00 | 3.00 4.00 | 11.00 15.00 | 57,89 min | |||
SS 321 | 0,08 max | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | 0,030 max | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 max | 5(C+N) 0,70 max | |||
SS 321H | 0,04 0,10 | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | 0,030 max | 17.00 19.00 | 9.00 12.00 | 0,10 max | 4(C+N) 0,70 max | |||
347/ 347H | 0,08 max | 2,0 max | 1,0 max | 0,045 max | 0,030 max | 17.00 20.00 | 9.0013.00 | |||||
410 | min. | 11.5 | ||||||||||
max. | 0,15 | 1.0 | 1.00 | 0,040 | 0,030 | 13.5 | 0,75 | |||||
446 | min. | 23.0 | 0.10 | |||||||||
max. | 0.2 | 1.5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30.0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | min. | 19.0 | 4.00 | 23.00 | 0.10 | |||||||
max. | 0,20 | 2.00 | 1.00 | 0,045 | 0,035 | 23.0 | 5.00 | 28.00 | 0,25 |
Ruostumattoman teräsputkikelan mekaaniset ominaisuudet
Arvosana | Tiheys | Sulamispiste | Vetolujuus | Tuottovoima (0,2 % offset) | Pidentymä |
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 % |
316 litraa | 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 % |
SS-lämmönvaihtimen kierreputket Vastaavat laatuluokat
STANDARDI | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | 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 |
Perinteinen ripaputkipatterimuotoilu on ollut LVI-teollisuudessa käytetty standardi jo vuosia.Patterit käyttivät alun perin pyöreitä kupariputkia, joissa oli alumiinirivat, mutta kupariputket aiheuttivat elektrolyyttistä ja muurahaispesäkekorroosiota, mikä johti lisääntyneisiin käämivuotojin, Carrier HVAC:n uunikäämien tuotepäällikkö Mark Lampe kertoo.Tämän ongelman ratkaisemiseksi teollisuus on siirtynyt pyöreisiin alumiiniputkiin, joissa on alumiinilamellit järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi ja korroosion minimoimiseksi.Nyt on olemassa mikrokanavatekniikka, jota voidaan käyttää sekä höyrystimissä että lauhduttimissa.
"Carrierin VERTEX-tekniikaksi kutsuttu mikrokanavatekniikka eroaa siinä, että pyöreät alumiiniputket korvataan litteillä rinnakkaisilla putkilla, jotka on juotettu alumiinirivoille", Lampe sanoi."Tämä jakaa kylmäaineen tasaisemmin laajemmalle alueelle, mikä parantaa lämmönsiirtoa, jotta patteri voi toimia tehokkaammin.Vaikka mikrokanavatekniikkaa käytettiin asuinrakennusten ulkolauhduttimissa, VERTEX-tekniikkaa käytetään tällä hetkellä vain asuinrakennusten kääreissä.
Johnson Controlsin teknisten palveluiden johtajan Jeff Prestonin mukaan mikrokanavasuunnittelu luo yksinkertaistetun yksikanavaisen "sisään ja ulos" kylmäainevirtauksen, joka koostuu tulistetun putken yläosassa ja alijäähdyttetystä putkesta alaosassa.Sitä vastoin tavanomaisessa ripaputkessa oleva kylmäaine virtaa useiden kanavien läpi ylhäältä alas kiemurtelevassa kuviossa, mikä vaatii enemmän pinta-alaa.
"Ainutlaatuinen mikrokanavakäämin rakenne tarjoaa erinomaisen lämmönsiirtokertoimen, mikä lisää tehokkuutta ja vähentää tarvittavan kylmäaineen määrää", Preston sanoi.”Tämän seurauksena mikrokanavakäämeillä suunnitellut laitteet ovat usein paljon pienempiä kuin tehokkaat perinteiset ripaputkimaiset laitteet.Tämä sopii ihanteellisesti ahtaisiin sovelluksiin, kuten koteihin, joissa on nollaviivat."
Itse asiassa mikrokanavateknologian käyttöönoton ansiosta Carrier on Lampen mukaan pystynyt pitämään useimmat sisäuunin patterit ja ulkoilmastointilauhduttimet samankokoisina käyttämällä pyöreää ripa- ja putkirakennetta.
"Jos emme olisi ottaneet käyttöön tätä tekniikkaa, meidän olisi pitänyt kasvattaa uunin sisäisen käämin koko 11 tuumaan korkeaksi ja olisi pitänyt käyttää suurempaa runkoa ulkoiselle lauhduttimelle", hän sanoi.
Vaikka mikrokanavakelatekniikkaa käytetään ensisijaisesti kotitalouksien jäähdytyksessä, konsepti alkaa saada kiinni kaupallisissa asennuksissa, kun kevyempien, kompaktimpien laitteiden kysyntä kasvaa edelleen, Preston sanoi.
Koska mikrokanavakäämit sisältävät suhteellisen pieniä määriä kylmäainetta, jopa muutaman unssin varauksen muutos voi vaikuttaa järjestelmän käyttöikään, suorituskykyyn ja energiatehokkuuteen, Preston sanoo.Tästä syystä urakoitsijoiden tulee aina tarkistaa latausprosessit valmistajalta, mutta se sisältää yleensä seuraavat vaiheet:
Lampen mukaan Carrier VERTEX -tekniikka tukee samaa asennus-, lataus- ja käynnistysmenettelyä kuin pyöreä putkitekniikka, eikä vaadi vaiheita, jotka ovat tällä hetkellä suositellun kylmälatausmenettelyn lisäksi tai erilaisia.
"Noin 80-85 prosenttia latauksesta on nestemäisessä tilassa, joten jäähdytystilassa tilavuus on ulkoilman lauhduttimen käämissä ja linjapakkauksessa", Lampe sanoi.”Sisätilavuudeltaan pienennetyille mikrokanavakäämeille siirryttäessä (verrattuna pyöreisiin putkiripaisiin malleihin) varausero vaikuttaa vain 15-20 %:iin kokonaisvarauksesta, mikä tarkoittaa pientä, vaikeasti mitattavaa erokenttää.Siksi suositeltava tapa ladata järjestelmä on alijäähdytys, joka on kuvattu asennusohjeissamme."
Pieni kylmäainemäärä mikrokanavapattereissa voi kuitenkin muodostua ongelmaksi lämpöpumpun ulkoyksikön siirtyessä lämmitystilaan, Lampe sanoi.Tässä tilassa järjestelmäkäämi kytketään ja kondensaattori, joka varastoi suurimman osan nestevarauksesta, on nyt sisäinen kela.
"Kun sisäpatterin sisätilavuus on huomattavasti pienempi kuin ulkopatterin, järjestelmään voi syntyä varausepätasapaino", Lampe sanoi."Ratkaisekseen joitakin näistä ongelmista Carrier käyttää ulkoyksikössä olevaa sisäänrakennettua akkua tyhjentämään ja varastoimaan ylimääräistä latausta lämmitystilassa.Tämä antaa järjestelmän ylläpitää oikeaa painetta ja estää kompressoria tulvimasta, mikä voi johtaa huonoon suorituskykyyn, koska öljyä voi kertyä sisäiseen patteriin."
Vaikka järjestelmän lataaminen mikrokanavakääreillä voi vaatia erityistä huomiota yksityiskohtiin, minkä tahansa LVI-järjestelmän lataaminen vaatii tarkkaa oikean määrän kylmäainetta, Lampe sanoo.
"Jos järjestelmä on ylikuormitettu, se voi johtaa suureen virrankulutukseen, tehottomaan jäähdytykseen, vuotamiseen ja kompressorin ennenaikaiseen vikaan", hän sanoi.”Samaan tapaan, jos järjestelmä on alivarattu, voi ilmetä kelojen jäätymistä, paisuntaventtiilin tärinää, kompressorin käynnistysongelmia ja vääriä sammutuksia.Mikrokanavakelojen ongelmat eivät ole poikkeus."
Johnson Controlsin teknisten palveluiden johtajan Jeff Prestonin mukaan mikrokanavakäämien korjaaminen voi olla haastavaa niiden ainutlaatuisen suunnittelun vuoksi.
”Pintajuotto vaatii metalliseos- ja MAPP-kaasupolttimia, joita ei yleisesti käytetä muissa laitteissa.Siksi monet urakoitsijat valitsevat kelojen vaihtamisen korjaustoimien sijaan."
Mikrokanavapattereiden puhdistaminen on itse asiassa helpompaa, Carrier HVAC:n uunikierukan tuotepäällikkö Mark Lampe sanoo, koska lamelliputkikierukan alumiinirivat taipuvat helposti.Liian monet kaarevat rivat vähentävät kelan läpi kulkevan ilman määrää, mikä heikentää tehokkuutta.
"Carrier VERTEX -teknologia on järeämpi rakenne, koska alumiinirivat sijaitsevat hieman litteiden alumiinisten kylmäaineputkien alapuolella ja juotetaan putkiin, mikä tarkoittaa, että harjaus ei muuta ripoja merkittävästi", Lampe sanoi.
Helppo puhdistaa: Käytä mikrokanavakeloja puhdistettaessa vain mietoja, ei-happamia kelojen puhdistusaineita tai monissa tapauksissa pelkkää vettä.(operaattorin toimittama)
Mikrokanavakeloja puhdistettaessa Preston sanoo, että vältä kovia kemikaaleja ja painepesua ja käytä sen sijaan vain mietoja, ei-happamia kelojen puhdistusaineita tai monissa tapauksissa pelkkää vettä.
"Pieni määrä kylmäainetta vaatii kuitenkin joitain säätöjä huoltoprosessissa", hän sanoi.”Esimerkiksi pienen koon vuoksi kylmäainetta ei voida pumpata pois, kun järjestelmän muut komponentit tarvitsevat huoltoa.Lisäksi kojetaulu tulee kytkeä vain tarvittaessa, jotta kylmäainemäärän häiriöt voidaan minimoida."
Preston lisäsi, että Johnson Controls soveltaa äärimmäisiä olosuhteita Floridan koepaikallaan, mikä on vauhdittanut mikrokanavien kehitystä.
"Näiden testien tulokset antavat meille mahdollisuuden parantaa tuotekehitystämme parantamalla useita metalliseoksia, putkien paksuuksia ja parempia kemikaaleja kontrolloidussa ilmakehässä juotosprosessissa, jotta voidaan rajoittaa kelojen korroosiota ja varmistaa optimaalinen suorituskyky ja luotettavuus", hän sanoi."Näiden toimenpiteiden käyttöönotto ei vain lisää asunnonomistajien tyytyväisyyttä, vaan auttaa myös minimoimaan huoltotarpeita."
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.
Sponsoroitu sisältö on erityinen maksullinen osio, jossa alan yritykset tarjoavat korkealaatuista, puolueetonta, ei-kaupallista sisältöä ACHR:n uutisyleisöä kiinnostavista aiheista.Kaiken sponsoroidun sisällön tarjoavat mainosyritykset.Oletko kiinnostunut osallistumaan sponsoroidun sisällön osioon?Ota yhteyttä paikalliseen edustajaan.
On Demand Tässä webinaarissa opimme R-290 luonnollisen kylmäaineen viimeisimmistä päivityksistä ja siitä, miten se vaikuttaa LVI-teollisuuteen.
Postitusaika: 24.4.2023