İçten dişli bakır boru, pürüzsüz olmayan boru olarak da bilinir, İngilizce'de INNER GROOVED COPPER TUBE (IGT) olarak adlandırılır. Pürüzsüz bir dış yüzeye ve iç yüzeyinde belirli sayıda düzenli dişe sahip içten dişli bir TP2 bakır boruyu ifade eder.
İçten dişli bakır borunun iç yüzey alanının artması nedeniyle, termal iletkenliği düz borudan %20 ila %30 daha yüksektir. Dünyadaki enerji kıtlığının ve yerel enerji verimliliği klima erişim sisteminin uygulanmasıyla, içten dişli bakır borular klima ve soğutma endüstrisinde yaygın olarak kullanılacaktır.
İçten dişli bakır boruların geliştirilmesi kabaca şu geliştirme aşamalarından geçmiştir:
(1) Dağ şeklinde içten dişli boru;
(2) İçten dişli trapez oluklu boru;
(3) Üst açılı içten dişli boru;
(4) İnce ve yüksek dişli içten dişli boru. (Ayrıca ince ve yüksek dişli içten dişli bakır boru olarak da bilinir)
Günümüzde dış ülkeler, yüksek ve alçak diş profillerine sahip, diş üstü yuvalı, çift dönüş yönüne sahip içten dişli boruları üst üste piyasaya sürmektedir.
Ulusal standart GB/T20928-2007 gereksinimlerine göre, iç dişli bakır boru ürünleri ürün adı, marka, durum, dış çap, alt duvar kalınlığı, diş yüksekliği artı diş üst açısı, helis açısı, diş sayısı ve standart numarası sırasına göre belirtilmiştir:
Örnek 1: TP2 M2 φ9.52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072, (TP2'den yapılmış, tedarik durumu M2, dış çap 9.52 mm, alt duvar kalınlığı 0.30 mm, diş yüksekliği 0.20 mm, diş üst açısı 53 derece, helis açısı 18 derece, diş sayısı 60 dikişsiz iç dişli bobin,) şu şekilde işaretlenmiştir:
Dikişsiz iç dişli bobin TP2 M2 φ9,52×0.30+0.20-53-18/60 GB/T20928-20072. İç dişli bakır boruların boyut parametreleri ve ısı transfer performansına etkileri (1) Dış çap
Erken dönem klima ısı değiştiricilerinde yaygın olarak kullanılan bakır borunun çapı yaklaşık 9,52 mm idi. 1996'dan sonra bazı klima üreticileri ısı değiştiricilerinin ısı transfer borularının çapını 7,0 mm'ye düşürdüler; bunların arasında en yaygın olanı buharlaştırıcı boru çapının küçülmesi olgusudur. Küçük çaplı bu tür ısı değiştiriciler daha yüksek kanat verimliliğine, artan etkin ısı transfer alanına ve hava içinden geçtiğinde azalan akış direncine sahiptir ve böylece ısı transferini artırır. 1995'ten sonra bazı ev tipi klima üreticileri ısı transfer borusunun çapını daha da 6 mm'ye veya hatta 5 mm'ye düşürdüler ve özellikle soğutucu R410A'yı değiştiren iç ünitelerde kullanıldığında ısı transfer verimliliğini daha da artırdılar. R410A soğutucu sisteminin basıncı R22'den yaklaşık 1,6 kat daha yüksek olduğundan, küçük çaplı boruların kullanımı güvenliği ve güvenilirliği artırmaya yardımcı olur. Şu anda Çin'de içten dişli boruların çapları çoğunlukla 12,7 mm, 9,52 mm, 7,94 mm, 7 mm, 6,35 mm ve 5 mm'dir ve bunların arasında en yaygın kullanılanlar 9,52 mm ve 7 mm'dir. Bakır gibi hammaddelerin fiyatının artması ve ülkenin klima enerji verimliliği gereksinimleri ile bakır borular ince çaplara ve ince duvarlara doğru ilerliyor, ancak çok küçük bir çap soğutucu direncinin artmasına neden olacak ve ince duvarlar çalışma sırasında borunun sızma veya patlama olasılığını artıracaktır.
(2) Alt duvar kalınlığı
Şu anda, içten dişli boruların alt duvar kalınlığı genellikle {{0}}.20 ila 0.30 mm aralığındadır. Alt duvar kalınlığı ne kadar ince olursa, ısı transferi etkisi o kadar iyi olur. Ancak, çok ince bir alt duvar kalınlığı borunun mukavemetini ve dişlerin stabilitesini zayıflatacaktır, bu sadece U-bükümün kalitesine ve sonraki işlemin kaynak kalitesine katkıda bulunmaz, aynı zamanda dişlerin zayıf stabilitesi nedeniyle ısı transferi etkisini de etkiler.
(3) Diş yüksekliği
Diş yüksekliği ısı transferini etkileyen önemli bir faktördür. Diş yüksekliğini artırmak, iç yüzeyin ısı transfer alanını ve sıvı filmini delme yeteneğini artıracak ve içten dişli borunun ısı transfer etkisini artıracaktır. Ancak, diş yüksekliğindeki artış işleme teknolojisiyle sınırlıdır. Şu anda, içten dişli borunun diş yüksekliği genellikle {{0}}.10 ila 0,25 mm aralığındadır.
(4) Helis açısı
Helis açısının varlığı, sıvının dönmesini sağlamak, böylece borudaki sıvının radyal yönden farklı bir ikincil akış üretmesini, türbülansın yoğunluğunu artırmasını ve böylece konvektif ısı transferini geliştirmesini sağlamaktır. Isı transfer katsayısı buna göre artar. Bu nedenle, helis açısını artırmak ısı transfer katsayısını artırabilir. Ancak, helis açısı arttıkça basınç kaybı da artar. Bu nedenle, helis açısı ne kadar büyükse o kadar iyi değildir, ancak makul bir aralık vardır.
(5) Diş üst açısı
Küçük bir diş üst açısı, iç yüzeyin ısı değişim alanını artırmak, yoğuşma ısı transferinin sıvı filminin kalınlığını azaltmak ve buharlaşma ısı transferinin buharlaşma çekirdeğini artırmak için faydalıdır. Ancak, diş üst açısı çok küçükse, içten dişli boru dişlerinin anti-genleşme mukavemeti çok küçük olacaktır. Boru genleşmesinden sonra diş yüksekliğinin sıkıştırıldığı derece ve diş tipinin deformasyonundaki artış, ısı transfer verimliliğinin azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle, dişin anti-genleşme mukavemetini sağlama öncülü altında, içten dişli borunun diş üst açısı mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Şu anda, bazı yerli üreticiler tarafından yapılan içten dişli ince ve uzun dişlerin diş üst açısı yaklaşık 20 dereceye ulaşabilir.
(6) Diş sayısı (diş sayısı)
Diş sayısını, yani diş sayısını artırmak, buharlaşma çekirdeklerinin sayısını artırabilir, bu da kaynama ısı transferi önlemlerine faydalıdır ve iç yüzeyin ısı değişim alanını artırır. Ancak, diş sayısı çok fazla artırılırsa, diş aralığı çok küçük olur, bu da tüp içindeki sıvının karıştırma yoğunluğunu zayıflatır, dişler arasındaki sıvı filminin kalınlığını artırır, termal direnci artırır ve ısı değişim kapasitesini azaltır, dişli tüpün ısı değişim verimliliğini ışık tüpününkine yakın hale getirir. Bu nedenle, diş sayısı belirli bir aralıkta kontrol edilmelidir. (7) Yiv alt genişliği
Büyük bir oluk tabanı genişliği ısı transferi için faydalıdır, ancak oluk tabanı genişliği çok büyükse, boru genleşmesinden sonra diş yüksekliğinin ne kadar çökeceği ve diş şeklinin deformasyonu artacak ve ısı transfer verimliliği azalacaktır. Bu nedenle, genleşme önleyici boru mukavemetini sağlama öncülü altında, daha büyük bir oluk tabanı genişliğine sahip olmak daha iyidir.
(8) Yağlama çevresi
Yağlama çevresini artırmak, buharlaşma çekirdeklerinin sayısını artırabilir ve buharlaşma ısı transfer verimliliğini önemli ölçüde iyileştirebilir. Bu nedenle, buharlaştırıcı tüpleri için, tüpün iç kesitinin yağlama çevresi ne kadar büyükse o kadar iyidir. Yağlama çevresindeki artış, diş yüksekliğini artırarak ve diş üst açısını azaltarak elde edilebilir.
