Ống mao dẫn điều khiển lượng chất làm lạnh chảy qua hệ thống do đường kính bên trong rất nhỏ của chúng, thường từ nửa milimét đến hai milimét. Khi chất làm lạnh nóng và có áp suất đi ra khỏi bộ ngưng và đi vào những ống nhỏ này, ma sát tạo ra sẽ làm giảm áp suất khoảng 85%, theo nghiên cứu của Ponemon năm 2023. Sự giảm áp suất đột ngột khiến chất làm lạnh giãn nở nhanh chóng, làm nhiệt độ của nó giảm xuống cho đến khi trở thành hỗn hợp lạnh gồm chất lỏng và hơi trước khi đến cuộn dây bay hơi, nơi phần lớn quá trình làm lạnh thực sự xảy ra.
Ống mao dẫn được sử dụng trong khoảng 89 phần trăm các thiết bị điều hòa không khí gia đình với vai trò là thiết bị giãn nở có lỗ cố định, thay thế cho những van cơ học phức tạp mà chúng ta thấy ở nơi khác (theo dữ liệu ASHRAE năm 2023). Những chiếc ống nhỏ này thường được chế tạo từ đồng hoặc thép không gỉ. Chúng giúp điều chỉnh lượng môi chất lạnh chảy vào khu vực dàn bay hơi, từ đó cải thiện hiệu quả hệ thống trong việc hấp thụ nhiệt từ không khí bên trong. Lý do tại sao các bộ phận này lại trở nên phổ biến rộng rãi? Thiết kế đơn giản kết hợp với hiệu suất đáng tin cậy khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hoạt động sản xuất quy mô lớn. Đặc biệt quan trọng đối với các nhà sản xuất hướng đến đối tượng người dùng nhạy cảm với giá thành, những người cần các giải pháp làm mát đáng tin cậy mà không làm ảnh hưởng nhiều đến ngân sách tại các cơ sở sản xuất ống mao dẫn điều hòa trên khắp cả nước.
Việc điều tiết lưu lượng được xác định bởi ba yếu tố chính:
Thiết kế ống mao dẫn tối ưu đã được chứng minh làm tăng hiệu suất SEER từ 12–15% trong hệ thống máy lạnh inverter nhờ dòng chảy môi chất ổn định, theo nghiên cứu gần đây Cải tiến thiết kế hệ thống HVAC .
Những kim loại chống gỉ đóng vai trò quan trọng khi vật liệu cần chịu đựng được những thay đổi nhiệt độ lặp đi lặp lại và các hóa chất khắc nghiệt theo thời gian. Phần lớn các thiết bị điều hòa không khí vẫn dựa vào đồng để sử dụng cho các bộ phận bên trong, với khoảng ba phần tư hệ thống điều hòa sử dụng đồng vì đồng dẫn nhiệt rất tốt và có thể dễ dàng định hình trong quá trình sản xuất, theo dữ liệu ngành HVAC năm 2023. Đối với các hệ thống làm lạnh sử dụng amoniac cụ thể, thép không gỉ trở thành vật liệu được lựa chọn nhờ khả năng chống chịu tốt hơn trước các tác động ăn mòn. Hợp kim đồng thau tìm được vị thế của mình trong một số trường hợp áp suất thấp mà các vật liệu khác có thể không hoạt động hiệu quả, mặc dù những ứng dụng này thường khá chuyên biệt trong ngành công nghiệp.
Ống đồng liền mạch được sản xuất thông qua quy trình kéo nguội đạt dung sai kích thước 0,5%. Hệ thống đo bằng tia X trực tuyến giám sát độ dày thành ống trong quá trình kéo, duy trì độ đồng đều trong phạm vi ±0,01 mm – yếu tố quan trọng để định lượng chính xác môi chất lạnh trong hệ thống điều hòa không khí chính xác.
Đồng điện phân (ETP) với hàm lượng oxy ≤0,04% ngăn ngừa hiện tượng giòn hydro trong quá trình hàn mềm. Sau khi ủ, ống được điều chỉnh để đạt độ cứng mục tiêu 65 HRB trên thang đo Rockwell B, cân bằng giữa tính dẻo và khả năng chịu áp lực. Hệ thống kiểm tra bằng hình ảnh tự động kiểm tra tất cả các ống để đảm bảo tuân thủ dung sai đường kính theo tiêu chuẩn ASME B36.19M trước khi xuất xưởng.
Các nhà máy sản xuất ống mao dẫn AC sử dụng phương pháp kéo nguội nhiều lần để đạt được đường kính nhỏ tới 0,5 mm với độ chính xác ±0,01 mm. Thanh đồng được giảm dần qua 6–12 giai đoạn sử dụng cối kéo bằng hợp kim vonfram, đảm bảo độ dày thành ống đồng đều. Hệ thống đo laser thời gian thực duy trì độ ổn định kích thước trong quá trình sản xuất tốc độ cao vượt quá 25 m/phút.
Thiết kế hình học cối kéo tối ưu (góc tiếp cận 12°–16°) và chất bôi trơn oxalic- xà phòng giảm lực ma sát kéo xuống 38% so với các chất bôi trơn gốc dầu mỏ (TheZebra.org 2021). Chuỗi cối kéo theo cấp số nhân duy trì tỷ lệ kéo giữa 1,15 và 1,35 mỗi lần kéo, cho phép giảm tới 75% diện tích mặt cắt ngang tổng thể mà không gây ra khuyết tật vật liệu.
Giữa các giai đoạn tạo hình, ống đồng được ủ theo mẻ ở nhiệt độ 450–550°C trong lò điều khiển khí nitơ. Quá trình này khôi phục độ dẻo (độ giãn dài ≥35%) và đảm bảo quá trình kết tinh lại hoàn toàn trong vòng 90 phút. Phân tích kim tương giúp xác minh độ nguyên vẹn vi cấu trúc trước khi tiếp tục gia công.
Máy cắt CNC tự động cắt ống thành các đoạn dài 1,5–6 m với độ chính xác ±2 mm ở tốc độ lên đến 30 m/phút. Hệ thống quấn cuộn điều khiển bằng servo tạo ra các cuộn dây nặng từ 150–300 kg, duy trì độ chính xác về đường kính cuộn trong phạm vi 0,5 mm. Các lớp lót polymer giữa các vòng ống ngăn ngừa hư hại bề mặt trong quá trình xử lý và vận chuyển.
Chất lượng bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy của chất làm lạnh và độ tin cậy của hệ thống. Lớp hoàn thiện bên trong mịn (dưới 0,8 µm Ra ) giảm thiểu hiện tượng chảy rối và ngăn ngừa sự tích tụ của các hạt có thể gây tắc nghẽn vi mô. Các khuyết tật bề mặt vượt quá 5% độ dày thành ống có thể làm giảm 12–18% khả năng làm mát (HVAC Tech Journal, 2023), nhấn mạnh nhu cầu kiểm soát sản xuất nghiêm ngặt.
Sau khi kéo, các ống được tẩy gỉ bằng axit nitric để loại bỏ lớp oxit, sau đó được rửa bằng nước khử ion ba giai đoạn để loại bỏ hóa chất tồn dư. Các thanh chắn khí tốc độ cao sấy khô các ống ở 65–80°C , giảm độ ẩm xuống dưới mức 50 PPM —một bước quan trọng nhằm ngăn ngừa ăn mòn bên trong.
Đóng gói cuối cùng diễn ra trong phòng sạch ISO Class 5, các ống được niêm phong trong thùng chứa đã được bơm khí nitơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa. Hệ thống xử lý tự động giảm thiểu tiếp xúc của con người, đồng thời máy đếm hạt bằng tia laser xác minh độ sạch theo tiêu chuẩn MIL-STD-1246E. Các cơ sở hàng đầu duy trì mức độ nhiễm bẩn ở mức ≤ 10 hạt/cm² đối với các hạt lớn hơn 0,5 µm.
Mỗi ống được kiểm tra ở áp suất gấp 2,5 lần áp suất hoạt động (thường là 500–800 psi) trong 10–15 phút để xác nhận độ bền cấu trúc. Bài kiểm tra thủy tĩnh này phát hiện được các vết rò rỉ nhỏ tới 0,003 mm và đảm bảo độ tin cậy dưới áp suất môi chất lạnh thực tế, phù hợp với hướng dẫn ASHRAE 2024.
Các thiết bị đo vi mô bằng tia laze và đồng hồ đo siêu âm xác minh đường kính ngoài trong phạm vi ±0,01 mm và độ dày thành ống trong phạm vi ±5%. Các phép đo này đảm bảo đặc tính dòng chảy ổn định và được giám sát theo thời gian thực, các đơn vị không đạt tiêu chuẩn sẽ bị loại bỏ tự động để đáp ứng tiêu chuẩn ASTM B280.
Kiểm tra độ bền mô phỏng 15 năm sử dụng thông qua 50.000 chu kỳ áp suất (50–300 psi) và các cú sốc nhiệt từ -40°C đến 120°C. Để đủ điều kiện bảo hành, các ống phải giữ được ít nhất 95% sức bền nổ ban đầu (≥1.200 psi) sau khi kiểm tra.
Mỗi ống được đánh dấu bằng mã khắc laser cho phép truy xuất đầy đủ đến nguồn gốc nguyên vật liệu, thông số quy trình và hồ sơ kiểm tra—đáp ứng yêu cầu kiểm toán trong 10 năm.
Ống mao dẫn ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các máy bơm nhiệt sử dụng biến tần, đặc biệt khi các nhà sản xuất cần những linh kiện hoạt động ổn định dưới các điều kiện áp suất thay đổi cao hơn so với yêu cầu truyền thống của các hệ thống máy lạnh phân tách. Việc chuyển sang các chất làm lạnh thân thiện với môi trường hơn như R-290 đã khiến nhiều chủ nhà máy phải xem xét lại quy trình sản xuất của họ. Khoảng 42% các cơ sở sản xuất ống mao dẫn dùng cho máy lạnh đã cải tiến quy trình sản xuất kể từ đầu năm ngoái. Các nâng cấp này tập trung vào việc ngăn ngừa vấn đề giòn do hydro gây ra, đồng thời đáp ứng các quy định an toàn mới không ngừng thay đổi trong ngành.
Ống mao dẫn chủ yếu hoạt động như thiết bị giãn nở có lỗ tiết lưu cố định, điều chỉnh dòng chảy của chất làm lạnh đi vào khu vực dàn bay hơi nhằm tăng cường khả năng hấp thụ nhiệt từ không khí trong nhà.
Đồng thường được sử dụng nhờ khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và dễ tạo hình, khiến nó phù hợp cho các bộ phận điều hòa chất lượng cao.
Tổn thất áp suất được kiểm soát bởi hình dạng, chiều dài ống và tính chất của môi chất lạnh, những yếu tố ảnh hưởng đến sức cản dòng chảy và chênh lệch áp suất.
Tiêu chuẩn ASTM B280 quy định đồng nguyên chất 99,9%, đảm bảo tính tương thích với các môi chất lạnh hiện đại và xác định các đặc tính quan trọng như độ bền kéo và giới hạn nhiễm bẩn oxit.
Tin Tức Nổi Bật
EN
