[科普中国]-螺纹管

简介

换热管作为换热器核心换热元件，提高其传热性能，控制体积和质量，节省材料，对于提高换热器效率，降低成本具有十分重要的意义。高效率换热管技术已普遍采用螺纹管，相比于传统的光滑管，具有传热效率高、不易结垢、体积小、节省材料等优点。螺纹管长期工作在高温、高压、腐蚀性气体等恶劣环境下，对其耐腐蚀性及稳定性有较高要求，同时考虑到生产方法和加工工艺的难易程度，通常选用铜、铝作为螺纹管的材料。铝管虽然价格比铜管低，但却存在焊接加工工艺性差、换热性能差、胀管时易被金属胀头破坏等缺点，未被广泛使用。近年来随着铜价的一路走高，不锈钢价格大大降低，不锈钢管生产工艺不断进步，不锈钢螺纹管作为一种性能更优越，成本更低的替代材料，具有广阔的应用前景。

螺纹管的加工方法一般有绞纹法、滚压法、挤压法和轧制法，他们通常用来加工大直径壁厚的螺纹管，且加工精度不高。对于小型换热器上采用细径、薄壁不锈钢螺纹管刚性差、体积小，显然不能通过传统方法加工。因此提出了一种新型螺纹加工工艺，并设计了基于PLC 和伺服系统的螺纹自动加工控制系统。该控制系统工作可靠性及自动化程度高，产量大，加工精度满足要求，并且操作简单方便1。

螺纹管成型原理及生产工艺流程针对小直径薄壁不锈钢管刚性差、体积小的特点，如果采用传统加工方法加工，不仅制造小尺寸的加工工具有困难，加工的精度不易保证，而且产品规格单一。考虑到小直径薄壁不锈钢管的塑形较好，可以借鉴旋压加工方法，即不锈钢管一端通过夹紧气缸固定在卡盘上，卡盘由主轴电机带动旋转，旋轮架与不锈钢管同轴，上装有螺纹气缸和硬质合金旋轮，旋轮架通过丝杆与螺纹电机相连，螺纹电机旋转带动旋轮架轴向运动。不锈钢管在旋轮径向挤压及主轴电机的共同作用下，实现连续逐点塑形变形，其成型示意图如图1 所示。

具体的生产工艺流程包括: 自动喂料、送料、夹紧、螺纹加工、退料五个阶段。整个系统可以实现无人值守自动加工，只要在触摸屏界面上输入需要加工根数、产品参数、系统参数即可。产品参数包括主电机工速、螺距，每根不锈钢管螺纹段数和每段螺纹的长度及起始距离，系统参数包括传感器延迟时间、丝杆导程、伺服电机加减速时间和螺纹电机反向运动速度。通过设置产品参数和系统参数，同时配合调整螺纹气缸改变旋轮压下深度可以灵活调整加工产品的规格2。

使用案例美国Phillips石油公司用螺纹管与折流杆组合，不仅消除了换热管振动问题，而且比弓形折流板横向流换热器系数提高30%左右，管束的压降减少50%。

螺纹管分类螺纹管又分外螺纹管和内螺纹管，内螺纹管也叫干蒸管、内肋管或内翅管。在中央空调机上它主要应用于干式蒸发器上。

内螺纹管也叫干蒸管、内肋管或内翅管。在中央空调机上它主要应用于干式内螺纹管蒸发器上，热交换时，管外的谁被管内蒸发膨胀的冷媒所冷却；它也应用于家用和商用空调热交换器上或用于高热管。内螺纹管单位长度的内表面积为普通光面铜管的1.5-2倍，其传热系数为同规格光面铜管的1.5-2.4倍。而对载体流阻仅增加3-5%，可节能20-35%，适制冷空调器整机重量减少了10-25%3。