Материалы медных труб, используемые для трубопроводов морозильной и холодильной камер
В трубопроводах морозильных и холодильных камер используется небольшой,-хорошо зарекомендовавший себя набор медных материалов. Выбор обусловлен тремя требованиями: чистое и сухое отверстие, не загрязняющее хладагент, надежные соединения при вибрации и термоциклировании, а также трубка, которая остается герметичной и не подвергается коррозии при рабочей температуре системы.
Материалы, которые обычно используются при работе в морозильных камерах, — это трубки из-бескислородной меди, трубки из раскисленной меди с высоким содержанием фосфора C12200, трубки из-бескислородной меди C10200 и медные трубки с оловянным-покрытием (луженые) для работы при низких-температурах.
Состав и свойства распространенных сортов
| Оценка | Состав | Ключевые свойства | Типичное использование морозильной камеры |
|---|---|---|---|
| Трубка из бескислородной-медной меди | Медь не менее 99,95%, без преднамеренного раскислителя. | Очень высокая проводимость, хорошая пластичность и свариваемость, отсутствие кислородсодержащих-содержащих включений, поэтому отсутствует риск охрупчивания в восстановительной атмосфере. | Трубопроводы хладагента и критические контуры, где требуется высокая проводимость и вакуумная герметичность. |
| Медная трубка C12200 DHP | Медь не менее 99,9% с остаточным фосфором от раскисления. | Высокая прочность на разрыв и теплопроводность, хорошая коррозионная стойкость, отличные характеристики при пайке. | Соединение трубопроводов, линий воды и рассола, общих трубопроводов морозильной камеры. |
| C10200 трубка из бескислородной-меди | Медь не менее 99,95 %, без кислорода-без раскислителя | Хорошие характеристики холодной обработки, высокая проводимость, отсутствие риска водородного охрупчивания. | Приборные и кабельные каналы, полупроводниковое и прецизионное оборудование, вставки высокой-чистоты-входов |
| Медная трубка с луженым-покрытием | Медная трубка со связующим оловянным покрытием на внешней поверхности. | Повышенная коррозионная стойкость во влажных и слабоагрессивных условиях, упрощение пайки. | Трубка конденсатора и испарителя, низко-змеевики во влажных или прибрежных установках |
Стоит сделать два уточнения, поскольку на практике их часто путают. Бескислородная-медь, обозначенная как C10200, содержит минимум меди 99,95 %, а бескислородная-электронная марка C10100 – минимум 99,99 %; Если сорт имеет значение, у поставщиков следует запросить фактическое содержание меди и уровень остаточного кислорода. Во-вторых, C12200 содержит остаточный фосфор, который полезен для пайки, но снижает электрическую и теплопроводность по сравнению с бескислородной-медью, а это означает, что трубку нельзя нагревать в сильно восстановительной или -содержащей водород атмосфере, поскольку раскисленная фосфором-медь подвержена водородному охрупчиванию.
Стандарты и условия поставки
Трубы для охлаждения и кондиционирования воздуха обычно заказываются по ASTM B280 для бесшовных медных труб для полевого обслуживания систем кондиционирования и охлаждения или по EN 12735-1 для бесшовных круглых медных труб для систем трубопроводов в системах кондиционирования и охлаждения. Линии воды и рассола могут соответствовать ASTM B88, GB/T 1527 или EN 1057, тогда как трубы общего назначения соответствуют ASTM B68 и ASTM B75. Механические свойства, толщина стенки и допуски определяются спецификацией заказанного состояния.
Состояние поставки имеет такое же значение, как и сорт. Холодильные трубы поставляются из мягкой отожженной стали в бухтах для гибки на месте, а также в прямых отрезках из твердой или полужесткой стали для стояков и коллекторов. Трубка должна поставляться с заглушками или заглушками на концах, чистая и сухая внутри, ее следует хранить и разрезать так, чтобы в канале ствола не было стружки, влаги и пыли. Для работы морозильника решающее значение имеет остаточная влага и содержание масла в трубках, поскольку вода в контуре хладагента образует кислоту, замерзает на расширительном устройстве и вызывает омеднение деталей компрессора.
Распространенные типы и размеры трубопроводов
| Тип трубы | Функция | Обычный материал | Общие наружные диаметры |
|---|---|---|---|
| Трубопровод хладагента | Переносит хладагент между компрессором, конденсатором, расширительным устройством и испарителем. | Бескислородная-трубка или трубка C12200, луженая трубка в открытых или влажных местах. | 6 мм, 8 мм, 10 мм и соответствующие дробные размеры |
| Входной и выходной трубопроводы воды | Водяное охлаждение и рециркуляция охлаждающей воды | Трубка C12200 или C10200 | 15 мм, 22 мм, 28 мм |
| Кабельный канал | Подача питания и соединение кабелей между оборудованием | Трубка C10200 | 10 мм, 12 мм, 15 мм |
| Контрольные и капиллярные линии | Датчики давления, датчики термостатических расширительных клапанов и линии продувки | Мягко отожженная бескислородная-трубка | Капилляры малого диаметра |
Диаметр трубы для линии хладагента определяется перепадом давления и скоростью хладагента на стороне всасывания, нагнетания и жидкости, а не по привычке; при длинных пробегах или при использовании хладагентов, работающих под более высоким давлением, необходимо пересчитать диаметр и толщину стенок. Толщина стенок должна соответствовать расчетному давлению используемого хладагента, а для хладагентов с более высоким-давлением трубку следует заказывать по соответствующему графику, а не только по номинальному размеру.
Совместимость хладагентов и чистота системы
Медь совместима с распространенными хладагентами, включая R410A, R32, R134a, R404A и R744, а также с используемыми с ними минеральными, полиэфирными и поливинилэфирными смазками. Некоторые из новых хладагентов классифицируются как легковоспламеняющиеся (A2L) или легковоспламеняющиеся (A3), что влияет на заправку, вентиляцию, обнаружение утечек и требования к аппаратному помещению, а не на саму медную трубку, но конструкция трубопроводов и процедура пайки по-прежнему должны соответствовать инструкциям производителя оборудования.
Чистота – самая важная проблема на местах. Паяные соединения следует выполнять с продувкой азотом, используя медный-фосфорный наполнитель для соединений меди-с-медью, для которых не требуется флюс, и соответствующий серебряный наполнитель с флюсом для соединений с латунью или сталью. Остатки флюса необходимо удалить, поскольку они вызывают коррозию внутри герметичного контура. После изготовления трубопроводы должны быть испытаны под давлением, вакуумированы до требуемого производителем уровня вакуума и выдержаны для подтверждения отсутствия влаги перед заправкой. Влага и окисленная накипь являются двумя наиболее распространенными причинами раннего выхода из строя компрессора в морозильных установках.
Контрольный список выбора и установки
При выборе трубы подтвердите марку и содержание меди, закалку и толщину стенки, чистоту отверстия, торцевую заглушку и сертификат стана. При установке по возможности используйте гибку, а не фитинги, защищайте трубу от механических повреждений и от контакта с разнородными металлами, которые могут вызвать гальваническую коррозию, допускайте тепловое расширение и сжатие при больших длинах, изолируйте всасывающие линии для предотвращения конденсации и поддерживайте змеевики и стояки, чтобы вибрация не утомляла соединения. В морозильных камерах с низкой-температурой изоляция и пароизоляция должны быть постоянными, поскольку конденсат на холодной трубе представляет собой риск коррозии и-повреждения льдом, а также потери энергии.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какую медную трубку следует использовать для линий хладагента морозильной камеры?
Для большинства трубопроводов морозильной камеры подходят бесшовные трубы из C12200 или-бескислородной меди согласно ASTM B280 или EN 12735-1. Там, где требуется высочайшая проводимость или абсолютная чистота, используйте трубку из бескислородной-медной меди до C10200, а также рассмотрите возможность использования трубки с луженым покрытием во влажных, прибрежных или других умеренно агрессивных установках.
Вопрос: В чем разница между трубками C12200 и C10200?
C12200 раскисляется фосфором и содержит небольшие его остатки, что обеспечивает превосходные характеристики при пайке с небольшим снижением проводимости. C10200 не содержит кислорода-без раскислителя, поэтому имеет более высокую проводимость и не подвержен риску водородного охрупчивания, но не раскисляется таким же образом и обычно стоит дороже.
Вопрос: Почему при пайке трубопроводы охлаждения необходимо продувать азотом?
Продувка азотом исключает попадание кислорода в отверстие горячей трубки и предотвращает образование накипи оксида меди. Частицы накипи, попадающие в контур, могут заблокировать капиллярные трубки, повредить седла клапанов и загрязнить компрессор, поэтому продувка является стандартной практикой при работе в холодильном оборудовании.
Вопрос: Почему в морозильных системах используются луженые медные трубки?
Оловянное покрытие защищает внешнюю поверхность от атмосферной коррозии во влажной, соленой-насыщенной или иной агрессивной среде, а также улучшает паяемость. Это часто встречается в трубках конденсатора и испарителя, а также в низкотемпературных теплообменниках, где конденсат и прибрежный воздух сокращают срок службы голой меди.
Вопрос: Какие размеры медных труб обычно используются в трубопроводах морозильной камеры?
Линии хладагента обычно имеют внешний диаметр 6 мм, 8 мм и 10 мм и эквивалентные дробные размеры; Трубопроводы для воды и охлаждающей воды обычно имеют диаметры 15 мм, 22 мм и 28 мм; кабельный канал обычно имеет диаметр 10 мм, 12 мм и 15 мм. Окончательные размеры должны быть рассчитаны на основе перепада давления и скорости хладагента в реальной системе.
Вопрос: Можно ли использовать фитинги из углеродистой стали с медными трубками?
Их можно использовать там, где предусмотрено подходящее переходное соединение и изоляция от гальванического воздействия, но для контуров хладагента предпочтительны фитинги из медного сплава или латуни, поскольку они позволяют избежать влияния разнородных металлов и их легче паять. Любой стальной компонент медной цепи должен быть электрически изолирован и защищен от влаги.
