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空调铜管壁厚的计算方法

原标题:空调铜管壁厚的计算方法

壁厚计算公式

根据日本冻结安全规则的关系计算铜管(TP2M)所需厚度的公式如下

t= [(外径×外径)/(2σa + 0.8P)] +α (㎜)

t:要求的壁厚(㎜)

p:最大工作压力(设计压力)(MPa)

外径:标准外径(㎜)

σa:125℃时的基本容许应力(n/㎜ 2)

*σa =33 (N/㎜2)

α:腐蚀厚度(㎜) *,然而,对于铜管,它是0(㎜)。

设计选择示例(TP2M):以下是O型(TP2M)铜管设计示例

(1)①R22制冷系统排气管组壁厚选择如下,假设排气管组外径为φ19.05:

R22制冷系统排气侧的最大压力为3.45兆帕,计算如下:

壁厚t = [(p× od)/(2σ a+0.8p)]+α (㎜)

=(3.45×19.05)/(2×33+0.8×3.45)+0

= 0.9558毫米

舍入,t = 1.0毫米。

注:国标/T1804规定φ19.05铜管壁厚的V级偏差可以为0.08毫米,这样,如果供应商采用-0.08毫米壁厚偏差生产管组,其壁厚将选择为0.92毫米,因此,从计算结果可以看出,当管组的设计压力为3.45兆帕时,存在管开裂的隐患。此时,铜管的厚度必须适当增加,以确保管组不会爆裂,或者技术要求明确规定管组的壁厚在适当的偏差范围内,即偏差范围在(-0.4,+0.08)mm以内,以避免管组爆裂的隐患。

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事实上,R22制冷系统设计的最大压力一般不会超过3.0兆帕,设计压力为3.0兆帕,高压侧铜管壁厚为φ19.05,计算如下:

壁厚t = [(p× od)/(2σ a+0.8p)]+α (㎜)

=(3.0×19.05)/(2×33+0.8×3.0)+0

= 0.8355毫米

如果t = 0.9mm毫米,壁厚偏差可以设置在(-0.06,+0.08)毫米以内,如果t = 1.0mm毫米,则壁厚偏差不需要按照国家标准GB/T1804考虑。

②R410A

制冷系统排气管组的壁厚选择,假设排气管组外径为φ19.05,壁厚选择方法如下:

R410A制冷系统高压侧的最高压力设计为4.15兆帕,其壁厚计算如下:

壁厚t = [(p× od)/(2σ a+0.8p)]+α (㎜)

=(4.15×19.05)/(2×33+0.8×4.15)+0

= 1.14毫米

对于圆整t = 1.2mm毫米,根据国标/T1804规定的v类偏差,壁厚也可满足设计要求。如果管组不需要弯曲,选择壁厚为1.2毫米的O型管的成本比选择壁厚为1.0毫米的H/2型管的成本高20%。这种设计是不经济的。根据附表2可知,使用壁厚为1.0毫米的H/2(TP2Y)铜管时,耐压可达6.684兆帕,满足设计压力要求。因此,在这种情况下,应选择壁厚为1.0毫米的H/2(TP2Y)铜管。

它也可以根据公式计算。当H/2(TP2Y)铜管承受4.15Mpa的压力时,所需壁厚t = 0.584mm,因此,壁厚1.0mm的H/2(TP2Y)铜管完全符合4.15Mpa的设计压力要求,只是H/2(TP2Y)铜管不能弯曲。

通过这个例子,我们可以知道为什么一些空调制造商在他们的R410A多连接技术数据中包括了,为什么在管道选择表中有一个“φ19.05铜管的壁厚应该为1.1毫米(直管壁厚为1.0毫米)”。

实际应用中,在T1工况下,R410A变频系统全年大部分时间高压在3.65Mpa以下。根据3.65Mpa的计算,其壁厚t=1.0mm,但只能有正偏差。此时,壁厚偏差要求应在技术要求中注明。考虑到安全因素,设计时最好以极限压力作为计算依据。

一般制冷剂分配管铜管的选择参数和允许值:

附表1: o和OL材料(TP2M型,在工程中也称为盘管)

附表2: 1/2h或h材料(TP2Y型,工程上也称为直管)

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