应用于空调制冷行业的ACR铜盘管 [5月14日]
[关键词] 空调 制冷 行业 ACR 铜盘管
侯仰东
我国每年铜消费量160万吨,铜管的生产能力为15-20万吨,其中用于
空调制冷用铜管占25%左右。铜的热传导率比其他任何金属都高。此外,铜
还具有高的耐腐蚀性能,在低温环境下铜的机械性能变化不明显。铜的这些
基本特性使之在空调器及制冷行业中被广泛应用。
ACR铜管的生产现状
空调与制冷用铜管(Copper Tube for Air-conditioning and Refriger
ation Field service)简称ACR铜管,从不同角度其分类如下:从提供状态
上分为盘管和直管;从加工方法上分为无缝管和有缝管;从产品种类上分为
平滑管和内螺纹管。目前我国的ACR铜管生产企业总数在100家以上,其中年
产能力达10000吨以上的企业仅有3家,除国有、集体、民营、个体等性质之
外,也有跨国公司来华投资建立的合资和独资企业。年生产能力约为5万吨,
其中内螺纹管约占40%-50%。
ACR铜管的加工工艺
国外铜管的生产历史较长,德国最早的铜管生产厂始建于1708年,而日本在1
905年便建立了自己的铜管生产厂。而我国的铜管生产企业建国后才陆续成立
,生产时间短,规模小,技术力量较弱。进入20世纪90年代,在空调制冷业
快速发展的带动下,在不断引进国外先进技术和设备的促进下,我国的ACR铜
管的生产水平进步显著。目前用于生产ACR铜管的加工工艺有挤压法、连铸连
轧法和焊接法,现将此三种方法分别简介如下:
1.挤压法的主要加工工艺流程为:
挤压法属热加工范畴,分正挤压和反挤压,是一种传统的塑性加工方法。
2.连铸连轧法的主要加工工艺流程为:
连铸连轧法是20世纪80年代由奥托昆普设计开发的铜管加工新方法,其核心
为水平连续铸造出空心圆锭和连续轧制出铜管。连续铸造出的空心圆锭在行
星轧机中进行轧制,轧制过程中铜组织的变形率高达90%以上,晶粒间由于
摩擦产生大量的热致使铜组织重新结晶而完成所谓“冷加工的热处理”。此
方法生产出的铜管晶粒细化均匀,生产效率高。目前世界上仅有7条此生产
线,中国现有3条。
3.焊接法的主要加工工艺流程为:
焊接法目前主要用于有缝ACR铜管的生产,其产品主要为双内螺纹铜管(Uni
tube Plus-X)。此方法对其原材料即铜带的要求较高,生产中采用TIG焊接
方法。
现行的ACR铜管标准
世界主要的ACR铜管生产大国分别制定了相应的行业标准,目前被普遍采用
的有日本的JIS H3300和美国的ASTM B743。我国也于1999年重新修订并颁
布了新的《空调与制冷用无缝铜管》国家标准(GB/T 17791-1999),其中内
螺纹铜管的行业标准正在修订之中。另外,各ACR铜管企业依照相关标准,针
对企业的实际情况,制定了各自的内部控制标准。在所有的标准中,化学成分
、机械性能和尺寸控制均被列为ACR铜管的主要控制参数。现将ACR无缝铜盘管
的国家、国际标准以及奥托昆普铜管(中山)有限公司的企业控制标准中的化学
成分和机械性能两参数的要求进行比较如下。(见表)
内螺纹铜管的生产和发展趋势
高效、节能、降低成本是空调制冷产品的发展趋势,同时也对ACR铜管提出了
新的要求,内螺纹铜管由此应运而生。内螺纹铜管内表面具有沟槽,它比相同
规格的平滑铜管增加了热交换面积,同时管内带螺旋角的螺纹沟槽能增加气液
界面的扰动,有效地搅拌、吸收制冷剂的热量,改善热交换条件,从而有效地
提高了热交换效率。据测:内螺纹管比平滑管的制冷效果能提高40%-160%。
其制冷效果还取决于管形和制冷剂的流速,并且在内螺纹的齿数、螺旋角相同
的情况下,齿沟越深铜管的制冷能力越高。
最早的内螺纹铜管出现在70年代,当时内螺纹加工方法较复杂,我国尚不能自
行加工。目前我国的ACR铜管企业已基本具备了内螺纹铜管的加工能力。据国
家质量技术监督局对国产内螺纹铜管的抽样摸底报告表明:国产的内螺纹铜管
与进口内螺纹铜管在质量上相当。
无缝内螺纹铜管是在平滑铜管生产的基础上进行管内表面起螺纹沟槽而成的,
其方法都是在平滑铜管内装入外表面刻有螺纹沟槽的芯头,进行衬拉或衬垫旋
压,使管内表面起相应的螺纹沟槽。因空调制冷业产品对铜管制冷效率需求的
日益提高,内螺纹铜管的发展主要集中在内螺纹齿形的变化上。最早的内螺纹
齿形为三角沟形,后历经深三角沟形、梯形沟形,现一些空调厂家已开始使用
深梯形齿形的内螺纹铜管。
为了进一步提高铜管的换热效率,在日本等国家还出现了高低齿内螺纹铜管、
双V形内螺纹铜管等新产品,但目前还处于试验研究阶段,批量生产还未成熟
。伴随着家电行业环保、节能的呼声愈来愈高,传统的内螺纹铜管向薄壁化、
小径化以及内表面清洁化的发展趋势日益明显。
空前大发展的空调制冷业给ACR铜管生产企业带来了机遇,同时也是挑战。我
国于20世纪90年代引进了奥托昆普连铸连轧等先进专利技术,使我国ACR铜管
生产企业根本上解决了长期困扰的材质、尺寸控制两方面的难题,产品质量明
显提高,已逐步与国际技术接轨。但与日本等国外同类企业相比,我国ACR铜
管生产企业在企业管理和产品质量的稳定性方面还有一定的差距,中国加入W
TO在即,加快引进、消化和吸收国外先进技术和管理经验的步伐,进一步提
高产品质量已刻不容缓。
同时,由于ACR铜管作为一种“半成品”在空调制冷行业进行再加工,因此
加强客户的服务是现代营销的重要环节。从产品样品的检测、小批量试用、
批量试用直到稳定供货均涉及到铜管产品与客户机械设备的配合问题,定期
地对产品进行跟踪服务和密切关注空调制冷产品的发展动态将成为市场竞争
的有利武器。这也有利于赢得客户的信任和产品的品牌建设。
除此之外,与客户深入合作,结成战略联盟也是ACR铜管生产企业应该重视
的问题。任何企业都不能只依靠自身的价值链而参与市场竞争,都需要将相
关的价值链组合起来共同构建成完整的价值让渡系统,这样才能有效地参与
市场竞争,占有先机。
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