Il tubo principale (anche comunemente indicato come "collettore" o "tubo principale") di un tubo di testa per condensatore a flusso parallelo è uno dei suoi componenti strutturali fondamentali, che determina direttamente l'efficienza del trasferimento di calore, la stabilità del sistema e l'affidabilità operativa del condensatore. Il suo ruolo può essere ampliato da quattro dimensioni del core: distribuzione/raccolta media, supporto strutturale, bilanciamento della pressione e assistenza allo scambio di calore, come segue:
1 、Funzione core: allocare e raccogliere accuratamente i refrigeranti per garantire l'efficienza dello scambio di calore
Questo è il ruolo più cruciale di un supervisore. L'unità di scambio di calore centrale di un condensatore a flusso parallelo è "tubo principale+tubo piatto+pinne", in cui il tubo principale è diviso in un tubo principale di ingresso e un tubo principale di uscita, che lavorano insieme per ottenere un flusso di refrigerante efficiente:
Supervisore d'ingresso: distribuire uniformemente il refrigerante
Il refrigerante gassoso ad alta temperatura e ad alta pressione scaricato dal compressore entra prima nel tubo principale di ingresso. Il supervisore distribuirà uniformemente il refrigerante in dozzine di tubi piatti paralleli attraverso "buchi di diversione" o "strutture per la diversione" internamente (i tubi piatti sono i canali principali per il refrigerante per scambiare calore con aria).
Se la distribuzione è irregolare, alcuni tubi piatti possono diventare "saturi di calore" a causa dell'eccessivo refrigerante, mentre altri possono diventare "tubi vuoti" a causa dell'insufficiente refrigerante, riducendo direttamente l'efficienza complessiva del trasferimento di calore del condensatore e persino causando un allarme ad alta pressione nel sistema.
Supervisore di esportazione: raccogliere e guidare il refrigerante
Dopo aver completato lo scambio di calore con aria fredda esterna nel tubo piatto, il refrigerante si condensa da uno stato "gassoso" a uno stato "miscela di gas-liquido" o "liquido", quindi scorre nel tubo di uscita principale. Il supervisore raccoglie tutto il refrigerante nei tubi piatti e lo invia al dispositivo di limitazione (come una valvola di espansione) attraverso la pipeline di uscita per completare la fase successiva del ciclo di refrigerazione.
Il supervisore delle esportazioni utilizzerà anche una "struttura di accumulo di liquido" (come una scanalatura inferiore) per garantire che il refrigerante liquido fluisca per primo e riduca l'ingresso del refrigerante gassoso nel dispositivo di limitazione (per evitare una diminuzione dell'efficienza di limitazione).
2 、Supporto strutturale: unità di scambio di calore fisso per garantire la stabilità complessiva
I tubi piatti e le pinne del condensatore a flusso parallelo devono essere fissati dal tubo principale per formare un insieme rigido:
I supervisori di solito utilizzano materiale in lega di alluminio ad alta resistenza (leggero, buona conducibilità termica), che è strettamente collegato a tubi piatti attraverso processi di "espansione meccanica" o "brasatura". Può non solo resistere all'alta pressione del refrigerante (di solito 1,5-3,0 MPa), ma resistere anche a impatti esterni come la guida del veicolo e le vibrazioni delle attrezzature.
Se non esiste un supervisore fisso, decine di tubi piatti sottili si romperanno a causa di stress irregolari, causando perdite di refrigerante e danneggiando direttamente il condensatore.
3 、Equilibrio a pressione: fluttuazioni del refrigerante tampone per proteggere la sicurezza del sistema
Durante il funzionamento del sistema di refrigerazione, la pressione del refrigerante può fluttuare a causa di condizioni di lavoro come l'avvio del compressore e le variazioni della temperatura ambiente. Il tubo principale può tamponare la pressione attraverso i seguenti metodi:
Buffer di volume: il tubo principale ha un certo volume all'interno, che può temporaneamente accogliere il refrigerante "in eccesso" causato dall'aumento improvviso della pressione, evitando la pressione del sistema dal superamento immediato della soglia di sicurezza (come quando la pressione di scarica del compressore è troppo elevata, il tubo principale può alleviare l'impatto dell'alta pressione sul tubo piatto).
Assistenza alla separazione dei liquidi a gas: nel tubo principale dell'uscita, il refrigerante gassoso si accumulerà nella parte superiore del tubo principale a causa della bassa densità, mentre il refrigerante liquido si depositerà nella parte inferiore a causa dell'alta densità. La struttura "superiore e inferiore" del tubo principale può aiutare a separare il gas e il liquido, riducendo il rischio di "martello liquido" (se il refrigerante liquido entra direttamente nel compressore, causerà danni al compressore).
4 、Assistenza allo scambio di calore: riduce la resistenza termica locale e migliora l'efficienza complessiva del trasferimento di calore
Sebbene il supervisore non sia il principale componente di scambio di calore, può aiutare nello scambio di calore attraverso il materiale e la progettazione strutturale:
Materiale conducibilità termica: la lega di alluminio utilizzata per il tubo principale ha una conduttività termica di circa 200 W/(m · k), che è molto più alta di quella del normale materiale in acciaio. Può diffondere ulteriormente il calore trasferito dal tubo piatto nell'aria, riducendo l'accumulo di calore locale (come quando la temperatura vicino al tubo principale di ingresso è elevata, il tubo principale può aiutare nella dissipazione del calore per evitare le rotture sulla connessione tra il tubo piatto e il tubo principale a causa dell'eccessiva differenza di temperatura).
Ottimizzazione strutturale: alcune delle pareti esterne dei tubi principali saranno progettate con "micro pinne" o "scanalature" per aumentare l'area di contatto con l'aria, migliorando indirettamente l'efficienza di dissipazione del calore (specialmente in spazi compatti come l'aria di condizionamento del veicolo, questo design può compensare il problema dell'insufficiente area di scambio di calore).
