As bobinas microcanais foram usadas por muito tempo na indústria automotiva antes de aparecerem em equipamentos HVAC em meados dos anos 2000.Desde então, eles se tornaram cada vez mais populares, especialmente em condicionadores de ar residenciais, porque são leves, proporcionam melhor transferência de calor e utilizam menos refrigerante do que os trocadores de calor de tubos aletados tradicionais.
No entanto, usar menos refrigerante também significa que é preciso ter mais cuidado ao carregar o sistema com bobinas de microcanais.Isso ocorre porque mesmo alguns gramas podem degradar o desempenho, a eficiência e a confiabilidade de um sistema de resfriamento.
Fornecedor de tubos de bobina capilar SS 304 e 316 na China
Existem diferentes tipos de materiais usados em flexitubos para trocadores de calor, caldeiras, superaquecedores e outras aplicações de alta temperatura que envolvem aquecimento ou resfriamento.Os diferentes tipos também incluem tubos de aço inoxidável em espiral de 3/8.Dependendo da natureza da aplicação, da natureza do fluido que está sendo transmitido através dos tubos e dos tipos de material, esses tipos de tubos diferem.Existem duas dimensões diferentes para os tubos enrolados como o diâmetro do tubo e o diâmetro da bobina, o comprimento, a espessura da parede e os horários.Os tubos em espiral SS são utilizados em diferentes dimensões e classes dependendo dos requisitos da aplicação.Existem materiais de alta liga e outros materiais de aço carbono que também estão disponíveis para a tubulação espiralada.
Compatibilidade Química do Tubo Bobina de Aço Inoxidável
Nota | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Ti | Fe | |
304 | min. | 18,0 | 8,0 | |||||||||
máx. | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10,5 | 0,10 | ||||
304L | min. | 18,0 | 8,0 | |||||||||
máx. | 0,030 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 12,0 | 0,10 | ||||
304H | min. | 0,04 | 18,0 | 8,0 | ||||||||
máx. | 0,010 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 20,0 | 10,5 | |||||
SS 310 | 0,015 máx. | 2 máx. | 0,015 máx. | 0,020 máx. | 0,015 máx. | 24h00 26h00 | 0,10 máx. | 19h00 21h00 | 54,7 minutos | |||
SS310S | 0,08 máx. | 2 máx. | 1,00 no máximo | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 24h00 26h00 | 0,75 máx. | 19h00 21h00 | 53,095 minutos | |||
SS310H | 0,04 0,10 | 2 máx. | 1,00 no máximo | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 24h00 26h00 | 19h00 21h00 | 53,885 minutos | ||||
316 | min. | 16,0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
máx. | 0,035 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18,0 | 14,0 | |||||
316L | min. | 16,0 | 2.03.0 | 10,0 | ||||||||
máx. | 0,035 | 2,0 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 18,0 | 14,0 | |||||
316TI | 0,08 máx. | 10h00 14h00 | 2,0 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 16h00 18h00 | 0,75 máx. | 2,00 3,00 | ||||
317 | 0,08 máx. | 2 máx. | 1 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 18h00 20h00 | 3,00 4,00 | 57,845 minutos | ||||
SS317L | 0,035 máx. | 2,0 máx. | 1,0 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 18h00 20h00 | 3,00 4,00 | 11h00 15h00 | 57,89 minutos | |||
SS 321 | 0,08 máx. | 2,0 máx. | 1,0 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 17h00 19h00 | 9h00 12h00 | 0,10 máx. | 5(C+N) 0,70 máx. | |||
SS321H | 0,04 0,10 | 2,0 máx. | 1,0 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 17h00 19h00 | 9h00 12h00 | 0,10 máx. | 4(C+N) 0,70 máx. | |||
347/347H | 0,08 máx. | 2,0 máx. | 1,0 máx. | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 17h00 20h00 | 9.0013.00 | |||||
410 | min. | 11,5 | ||||||||||
máx. | 0,15 | 1,0 | 1,00 | 0,040 | 0,030 | 13,5 | 0,75 | |||||
446 | min. | 23,0 | 0,10 | |||||||||
máx. | 0,2 | 1,5 | 0,75 | 0,040 | 0,030 | 30,0 | 0,50 | 0,25 | ||||
904L | min. | 19,0 | 4h00 | 23h00 | 0,10 | |||||||
máx. | 0,20 | 2h00 | 1,00 | 0,045 | 0,035 | 23,0 | 5h00 | 28h00 | 0,25 |
Tabela de propriedades mecânicas da bobina de tubo de aço inoxidável
Nota | Densidade | Ponto de fusão | Resistência à tracção | Força de rendimento (deslocamento de 0,2%) | Alongamento |
304/304L | 8,0g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
304H | 8,0g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40% |
310/310S/310H | 7,9g/cm3 | 1402°C (2555°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 40% |
306/316H | 8,0g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
316L | 8,0g/cm3 | 1399°C (2550°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
317 | 7,9g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
321 | 8,0g/cm3 | 1457°C (2650°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
347 | 8,0g/cm3 | 1454°C (2650°F) | Psi 75000, MPa 515 | Psi 30000, MPa 205 | 35% |
904L | 7,95g/cm3 | 1350°C (2460°F) | Psi 71000, MPa 490 | Psi 32000, MPa 220 | 35% |
Classes equivalentes de tubos enrolados do trocador de calor SS
PADRÃO | WERKSTOFF NR. | ONU | JIS | BS | GOST | AFNOR | EN |
SS 304 | 1.4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08h18h10 | Z7CN18‐09 | X5CrNi18-10 |
SS304L | 1.4306 / 1.4307 | S30403 | SUS 304L | 3304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18‐10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
SS304H | 1.4301 | S30409 | – | – | – | – | – |
SS 310 | 1.4841 | S31000 | SUS 310 | 310S24 | 20Ch25N20S2 | – | X15CrNi25-20 |
SS310S | 1,4845 | S31008 | SUS 310S | 310S16 | 20Ch23N18 | – | X8CrNi25-21 |
SS310H | – | S31009 | – | – | – | – | – |
SS 316 | 1.4401/1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31/316S33 | – | Z7CND17‐11‐02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
SS316L | 1.4404/1.4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11/316S13 | 03Ch17N14M3/03Ch17N14M2 | Z3CND17‐11‐02 / Z3CND18‐14‐03 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
SS316H | 1.4401 | S31609 | – | – | – | – | – |
SS316Ti | 1.4571 | S31635 | SUS 316Ti | 320S31 | 08Ch17N13M2T | Z6CNDT17-123 | X6CrNiMoTi17-12-2 |
SS 317 | 1.4449 | S31700 | SUS 317 | – | – | – | – |
SS317L | 1.4438 | S31703 | SUS 317L | – | – | – | X2CrNiMo18-15-4 |
SS 321 | 1.4541 | S32100 | SUS 321 | – | – | – | X6CrNiTi18-10 |
SS321H | 1.4878 | S32109 | SUS 321H | – | – | – | X12CrNiTi18-9 |
SS 347 | 1,4550 | S34700 | SUS 347 | – | 08Ch18N12B | – | X6CrNiNb18-10 |
SS347H | 1.4961 | S34709 | SUS 347H | – | – | – | X6CrNiNb18-12 |
SS 904L | 1.4539 | N08904 | SUS 904L | 904S13 | STS317J5L | Z2 NCDU 25-20 | X1NiCrMoCu25-20-5 |
O design tradicional de bobina de tubo aletado tem sido o padrão usado na indústria de HVAC há muitos anos.As bobinas originalmente usavam tubos redondos de cobre com aletas de alumínio, mas os tubos de cobre causavam corrosão eletrolítica e formigueiro, levando ao aumento de vazamentos nas bobinas, diz Mark Lampe, gerente de produto para bobinas de forno da Carrier HVAC.Para resolver este problema, a indústria recorreu a tubos redondos de alumínio com aletas de alumínio para melhorar o desempenho do sistema e minimizar a corrosão.Agora existe a tecnologia de microcanais que pode ser usada tanto em evaporadores quanto em condensadores.
“A tecnologia de microcanais, chamada tecnologia VERTEX na Carrier, é diferente porque os tubos redondos de alumínio são substituídos por tubos planos paralelos soldados a aletas de alumínio”, disse Lampe.“Isso distribui o refrigerante de maneira mais uniforme por uma área mais ampla, melhorando a transferência de calor para que a serpentina possa operar com mais eficiência.Embora a tecnologia de microcanais tenha sido usada em condensadores residenciais externos, a tecnologia VERTEX é atualmente usada apenas em bobinas residenciais.”
De acordo com Jeff Preston, diretor de serviços técnicos da Johnson Controls, o design do microcanal cria um fluxo simplificado de refrigerante de “entrada e saída” de canal único, consistindo de um tubo superaquecido na parte superior e um tubo subresfriado na parte inferior.Em contraste, o refrigerante em uma bobina de tubo aletado convencional flui através de múltiplos canais de cima para baixo em um padrão serpentino, exigindo mais área de superfície.
“O design exclusivo da bobina de microcanais oferece excelente coeficiente de transferência de calor, o que aumenta a eficiência e reduz a quantidade de refrigerante necessária”, disse Preston.“Como resultado, os dispositivos projetados com bobinas de microcanais são muitas vezes muito menores do que os dispositivos de alta eficiência com designs tradicionais de tubos aletados.Isso é ideal para aplicações com espaço limitado, como residências sem linhas.”
Na verdade, graças à introdução da tecnologia de microcanais, diz Lampe, a Carrier conseguiu manter a maioria das bobinas de fornos internos e condensadores de ar condicionado externos do mesmo tamanho, trabalhando com um design redondo de aletas e tubos.
“Se não tivéssemos implementado esta tecnologia, teríamos que aumentar o tamanho da serpentina interna do forno para 11 polegadas de altura e teríamos que usar um chassi maior para o condensador externo”, disse ele.
Embora a tecnologia de bobinas microcanais seja usada principalmente em refrigeração doméstica, o conceito está começando a se popularizar em instalações comerciais à medida que a demanda por equipamentos mais leves e compactos continua a crescer, disse Preston.
Como as bobinas de microcanais contêm quantidades relativamente pequenas de refrigerante, mesmo algumas gramas de mudança de carga podem afetar a vida útil, o desempenho e a eficiência energética do sistema, diz Preston.É por isso que os empreiteiros devem sempre consultar o fabricante sobre o processo de cobrança, mas geralmente envolve as seguintes etapas:
De acordo com Lampe, a tecnologia Carrier VERTEX suporta o mesmo procedimento de configuração, carga e inicialização que a tecnologia de tubo redondo e não requer etapas adicionais ou diferentes do procedimento de carga fria atualmente recomendado.
“Cerca de 80 a 85 por cento da carga está no estado líquido, portanto, no modo de resfriamento, esse volume está na bobina do condensador externo e no pacote de linha”, disse Lampe.“Ao mudar para bobinas de microcanais com volume interno reduzido (em comparação com designs de aletas tubulares redondas), a diferença de carga afeta apenas 15-20% da carga total, o que significa um campo de diferença pequeno e difícil de medir.É por isso que a forma recomendada de carregar o sistema é por subresfriamento, detalhado em nossas instruções de instalação.”
No entanto, a pequena quantidade de refrigerante nas bobinas de microcanais pode se tornar um problema quando a unidade externa da bomba de calor muda para o modo de aquecimento, disse Lampe.Neste modo, a bobina do sistema é comutada e o capacitor que armazena a maior parte da carga líquida passa a ser a bobina interna.
“Quando o volume interno da bobina interna é significativamente menor que o da bobina externa, pode ocorrer um desequilíbrio de carga no sistema”, disse Lampe.“Para resolver alguns desses problemas, a Carrier usa uma bateria embutida localizada na unidade externa para drenar e armazenar o excesso de carga no modo de aquecimento.Isso permite que o sistema mantenha a pressão adequada e evita que o compressor inunde, o que pode levar a um desempenho ruim, pois o óleo pode se acumular na bobina interna.”
Embora o carregamento de um sistema com bobinas de microcanais possa exigir atenção especial aos detalhes, o carregamento de qualquer sistema HVAC requer o uso preciso da quantidade correta de refrigerante, diz Lampe.
“Se o sistema estiver sobrecarregado, isso pode levar a alto consumo de energia, resfriamento ineficiente, vazamentos e falha prematura do compressor”, disse ele.“Da mesma forma, se o sistema estiver com carga insuficiente, podem ocorrer congelamento da bobina, vibração da válvula de expansão, problemas de partida do compressor e falsos desligamentos.Problemas com bobinas de microcanais não são exceção.”
De acordo com Jeff Preston, diretor de serviços técnicos da Johnson Controls, o reparo de bobinas de microcanais pode ser um desafio devido ao seu design exclusivo.
“A soldagem de superfície requer tochas de liga e gás MAPP que não são comumente usadas em outros tipos de equipamentos.Portanto, muitos empreiteiros optarão por substituir as bobinas em vez de tentar reparos.”
Quando se trata de limpar bobinas de microcanais, é realmente mais fácil, diz Mark Lampe, gerente de produto para bobinas de forno da Carrier HVAC, porque as aletas de alumínio das bobinas de tubos aletados dobram-se facilmente.Muitas aletas curvas reduzirão a quantidade de ar que passa pela bobina, reduzindo a eficiência.
“A tecnologia Carrier VERTEX tem um design mais robusto porque as aletas de alumínio ficam um pouco abaixo dos tubos planos de refrigerante de alumínio e são soldadas aos tubos, o que significa que a escovação não altera significativamente as aletas”, disse Lampe.
Limpeza fácil: Ao limpar bobinas de microcanais, use apenas produtos de limpeza suaves e não ácidos ou, em muitos casos, apenas água.(fornecido pela transportadora)
Ao limpar bobinas de microcanais, Preston diz evitar produtos químicos agressivos e lavagem sob pressão e, em vez disso, usar apenas produtos de limpeza de bobina suaves e não ácidos ou, em muitos casos, apenas água.
“No entanto, uma pequena quantidade de refrigerante requer alguns ajustes no processo de manutenção”, disse ele.“Por exemplo, devido ao tamanho pequeno, o refrigerante não pode ser bombeado quando outros componentes do sistema precisam de manutenção.Além disso, o painel de instrumentos só deve ser conectado quando necessário para minimizar a interrupção do volume de refrigerante.”
Preston acrescentou que a Johnson Controls está aplicando condições extremas em seu campo de testes na Flórida, o que estimulou o desenvolvimento de microcanais.
“Os resultados desses testes nos permitem melhorar o desenvolvimento de nossos produtos, melhorando diversas ligas, espessuras de tubos e produtos químicos aprimorados no processo de brasagem em atmosfera controlada para limitar a corrosão da bobina e garantir que níveis ideais de desempenho e confiabilidade sejam alcançados”, disse ele.“A adoção destas medidas não só aumentará a satisfação dos proprietários, mas também ajudará a minimizar as necessidades de manutenção.”
Joanna Turpin is a senior editor. She can be contacted at 248-786-1707 or email joannaturpin@achrnews.com. Joanna has been with BNP Media since 1991, initially heading the company’s technical books department. She holds a bachelor’s degree in English from the University of Washington and a master’s degree in technical communications from Eastern Michigan University.
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Horário da postagem: 24 de abril de 2023