汽车空调套管式回热换热器技术要求
1 范围
本文件规定了汽车空调系统中使用的套管式回热换热器的技术要求、试验方法、检验规则及其标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于以HFC-134a、HFO-1234yf作为制冷剂的汽车空调回热换热器,其它型式的回热换热器可参照本文件执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
QC/T 669-2019      汽车空调用管接头和管件
QC/T 664-2019      汽车空调制冷软管
GB/T 30512 汽车禁用物质要求
3 术语及定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
套管式回热换热器Sleeve Type Internal Heat Exchanger
汽车空调系统高温高压制冷剂和低温低压制冷剂相向流过同一换热器,实现热量交换的装置。3.2
低压侧Low pressure side;LP
汽车空调系统蒸发器出口到压缩机进口之间的回路。
3.3
高压侧High pressure side;HP
汽车空调系统冷凝器出口到膨胀阀进口之间的回路。
3.4
制冷剂流量Refrigerant mass flow-rate
汽车空调系统在运行过程中,套管式回热换热器每小时流过的制冷剂质量。
3.5
换热量Heat Transfer
在套管式回热换热器进行热交换后,单位时间内低压侧低温制冷剂从高压侧高温制冷剂获得的热量。
3.6
热交换效率Enthalpy Effectiveness;ηLPh
套管式回热换热器低压侧实际焓差与理论热焓差的比值。
3.7
内表面积Inner surface area
套管式回热换热器低压侧和高压侧与制冷剂接触的表面积之和。
4 结构
套管式回热换热器是一种内外管同轴心嵌套的组合管结构,又称同轴管,内外管之间的夹层是高压侧流道,内管是低压侧流道,高压外管的有效长度即是套管式回热换热器热交换段的长度,在外管的两端分别通过接头引出高压侧流道的进出接口,对接相应的高压管路,图1为套管式回热换热器结构示意图。
图1 套管式回热换热器结构示意图
5 技术要求
5.1 尺寸、公差、外观和缺陷
5.1.1按照
6.1进行试验,产品尺寸公差应符合供需双方的协定。
5.1.2零件外观洁净,不得有损伤变形、飞边毛刺、油脂污物、腐蚀斑点等缺陷。
5.1.3焊接部位不得有缩孔、夹渣、裂纹、过烧、焊料飞溅、焊材未熔化等缺陷。
5.2 材料
5.2.1 按照
6.2进行试验,产品材料应符合供需双方协定,
5.2.2 产品材料的选用应满足GB/T 30512关于禁用物质的要求。
5.3 气密性
5.3.1 氦检气密性
按照6.3.1进行试验,内漏与外漏的制冷剂泄漏量均应不大于5 g/y。
5.3.2 水检气密性
按照6.3.2进行试验,样件应无气泡冒出。
5.4 热交换性能
按照6.4进行试验,套管式回热换热器热交换性能要求满足表1要求。
表1 套管式回热换热器热交换性能要求
5.5 内部含湿量
按照6.5进行试验,样件内部含湿量应不大于500 mg/m2。
5.6 内腔清洁度
按照6.6进行试验,样件内腔杂质含量应不大于200 mg/m2,
金属颗粒物对角线尺寸应不大于0.5 mm,非金属颗粒物对角线尺寸应不大于1.0 mm。
5.7 耐振动
按照6.7进行试验,样件应无松动、损坏及泄漏,并满足5.3.1的要求。
5.8 耐高温
按照6.8进行试验,样件应无异常变形或损坏,并满足5.3.1的要求。
5.9 耐低温
按照6.9进行试验,样件应无异常变形或损坏,并满足5.3.1的要求。
5.10 耐温度交变
按照6.10进行试验,样件应无异常变形或损坏,并满足5.3.1的要求。
5.11 耐腐蚀性
按照6.11进行试验,样件外观应无可见贯穿孔,并满足5.3.2的要求。
5.12 耐压性
按照6.12进行试验,样件无损坏、异常变形和泄漏现象。
5.13 耐爆破性
按照6.13进行试验,样件高压侧爆破压力应不低于10.6 MPa,低压侧爆破压力应不低于8.3 MPa。
5.14 耐脉冲疲劳性
按照6.14进行试验,样件应无泄漏和损坏等异常现象,并满足5.3.2的要求。
5.15 耐温度压力脉冲性
按照6.15进行试验,样件应无泄漏和损坏等异常现象,并满足5.3.2的要求。
6 试验方法
6.1 尺寸公差、外观和缺陷
尺寸公差采用量具和检测仪器进行检测,外观和缺陷采用目视法和量具进行检测。
6.2 材料
材料化学成分采用检测仪器进行检测。
6.3 气密性试验
6.3.1 氦检气密性试验
将样件安装在真空箱式氦检机上,氦检机检测压力设置为2 MPa,氦检机报警参数以制冷剂泄漏量不大于5 g/y当量折算设置,然后依次分别对样件进行内外部气密性的氦检。检测步骤:先向低压侧充氦,并将高压侧通过阀门自动切换与检漏仪连通,检测内部气密性,内部气密性检测合格后,保持向低压侧充氦,同时再向高压侧充氦,检漏仪切换与箱体连通,检测外部气密性。
6.3.2 水检气密性试验
分别对样件高压侧和低压侧单独进行水检气密性试验,样件全部浸没于水中,且非检测端不得封堵。检测步骤:将样件同压侧一端密封,另一端通入3 +0.2  0 MPa干燥氮气,保压30 s,观测是否有气泡冒出。
6.4 热交换性能试验
6.4.1 在室温下的专用试验台内进行试验,按表2要求设置试验参数,表2内压力值为绝对压力。
汽车冷凝器表2  套管式回热换热器热交换性能试验条件
6.4.2 将试验样件安装在专用试验台上,试验样件按图2要求制作,然后根据工况设置对应的试验参数,运行设备稳定试验工况,每一工况稳定至少30 min 开始试验并记录数据。
图2 试验样件
6.4.3 热交换效率计算
热交换效率计算如下:
ηLPh  =[h(T  LP OUT ,P  LP OUT )-h(T  LP IN ,P  LP IN )]/[h(T  HP IN ,P  LP OUT )-h(T  LP IN ,P  LP IN )]……………(1) 式中:
ηLPh  ——套管式回热换热器热交换效率,%;
T  LP IN  ——套管式回热换热器低压侧制冷剂入口温度,℃; P  LP IN  ——套管式回热换热器低压侧制冷剂入口压力,kPa ; T  LP OUT  ——套管式回热换热器低压侧制冷剂出口温度,℃; P  LP OUT  ——套管式回热换热器低压侧制冷剂出口压力,kPa ; T  HP IN  ——套管式回热换热器高压侧制冷剂入口温度,℃;
h(T  LP OUT ,P  LP OUT )-h(T  LP IN ,P  LP IN ) ——套管式回热换热器的低压侧实际焓差;