Ống chính (cũng thường được gọi là "đa tạp" hoặc "ống chính") của ống dẫn đầu cho thiết bị ngưng tụ dòng chảy song song là một trong những thành phần cấu trúc lõi của nó, trực tiếp xác định hiệu suất truyền nhiệt, độ ổn định của hệ thống và độ tin cậy hoạt động của thiết bị ngưng tụ. Vai trò của nó có thể được mở rộng từ bốn chiều cốt lõi: phân phối/thu thập trung bình, hỗ trợ cấu trúc, cân bằng áp suất và hỗ trợ trao đổi nhiệt, như sau:
1Chức năng cốt lõi: Phân bổ chính xác và thu thập chất làm lạnh để đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt
Đây là vai trò quan trọng nhất của người giám sát. Đơn vị trao đổi nhiệt lõi của thiết bị ngưng tụ dòng chảy song song là "ống chính+ống phẳng+vây", trong đó đường ống chính được chia thành ống chính đầu vào và ống chính đầu ra, phối hợp với nhau để đạt được dòng chảy lạnh hiệu quả:
Người giám sát lối vào: Phân phối chất làm lạnh đều
Các chất làm lạnh nhiệt độ cao và áp suất cao được thải ra từ máy nén đầu tiên đi vào ống chính đầu vào. Người giám sát sẽ phân phối chất làm lạnh đều thành hàng chục ống phẳng song song thông qua "các lỗ hổng" hoặc "cấu trúc chuyển hướng" bên trong (ống phẳng là các kênh chính để chất làm lạnh trao đổi nhiệt với không khí).
Nếu phân phối không đều, một số ống phẳng có thể trở thành "nhiệt độ bão hòa" do chất làm lạnh quá mức, trong khi các ống khác có thể trở thành "ống trống" do không đủ chất làm lạnh, trực tiếp làm giảm hiệu quả truyền nhiệt tổng thể của thiết bị ngưng tụ và thậm chí gây ra báo động áp suất cao trong hệ thống.
Giám sát xuất khẩu: Thu thập và hướng dẫn Chất làm lạnh
Sau khi hoàn thành trao đổi nhiệt với không khí lạnh bên ngoài trong ống phẳng, chất làm lạnh ngưng tụ từ trạng thái "khí" đến một hỗn hợp "khí-lỏng" hoặc trạng thái "chất lỏng", sau đó chảy vào ống đầu ra chính. Người giám sát thu thập tất cả chất làm lạnh trong các ống phẳng và gửi nó đến thiết bị điều chỉnh (như van mở rộng) thông qua đường ống đầu ra để hoàn thành giai đoạn tiếp theo của chu kỳ làm lạnh.
Người giám sát xuất khẩu cũng sẽ sử dụng "cấu trúc tích lũy chất lỏng" (chẳng hạn như rãnh dưới cùng) để đảm bảo chất làm lạnh chất lỏng chảy ra trước và giảm sự xâm nhập của chất làm lạnh khí vào thiết bị điều chỉnh (để tránh giảm hiệu quả điều tiết).
2Hỗ trợ cấu trúc: Đơn vị trao đổi nhiệt cố định để đảm bảo sự ổn định tổng thể
Các ống phẳng và vây của thiết bị ngưng tụ dòng chảy song song cần được cố định bằng ống chính để tạo thành một tổng thể cứng:
Các giám sát viên thường sử dụng vật liệu hợp kim nhôm có độ bền cao (độ dẫn điện nhẹ, tốt), được kết nối chặt chẽ với các đường ống phẳng thông qua các quá trình "mở rộng cơ học" hoặc "hàn". Nó không chỉ có thể chịu được áp suất cao của chất làm lạnh (thường là 1,5-3,0 MPa), mà còn chống lại các tác động bên ngoài như lái xe và rung thiết bị.
Nếu không có người giám sát cố định, hàng chục ống phẳng mỏng sẽ bị vỡ do căng thẳng không đồng đều, gây rò rỉ chất làm lạnh và trực tiếp làm hỏng thiết bị ngưng tụ.
3Cân bằng áp suất: Biến động chất lạnh đệm để bảo vệ an toàn hệ thống
Trong quá trình hoạt động của hệ thống làm lạnh, áp suất của chất làm lạnh có thể dao động do điều kiện làm việc như máy nén bắt đầu dừng và thay đổi nhiệt độ môi trường. Ống chính có thể đệm áp suất thông qua các phương pháp sau:
Bộ đệm thể tích: Ống chính có một thể tích nhất định bên trong, có thể tạm thời chứa chất làm lạnh "dư thừa" gây ra bởi áp suất đột ngột, tránh áp suất hệ thống vượt quá ngưỡng an toàn (như khi áp suất phóng điện của máy nén quá cao, ống chính có thể làm giảm tác động của áp suất cao lên ống phẳng).
Hỗ trợ tách chất lỏng khí: Trong ống chính đầu ra, chất làm lạnh khí sẽ tích tụ ở phần trên của đường ống chính do mật độ thấp, trong khi chất làm lạnh chất lỏng sẽ lắng đọng ở phần dưới do mật độ cao. Cấu trúc "trên và dưới" của ống chính có thể hỗ trợ tách khí và chất lỏng, làm giảm nguy cơ "búa lỏng" (nếu chất làm lạnh chất lỏng trực tiếp đi vào máy nén, nó sẽ gây ra thiệt hại cho máy nén).
4Hỗ trợ trao đổi nhiệt: Giảm điện trở nhiệt cục bộ và cải thiện hiệu quả truyền nhiệt tổng thể
Mặc dù người giám sát không phải là thành phần trao đổi nhiệt chính, nhưng họ có thể hỗ trợ trao đổi nhiệt thông qua thiết kế vật liệu và kết cấu:
Độ dẫn nhiệt vật liệu: Hợp kim nhôm được sử dụng cho ống chính có độ dẫn nhiệt khoảng 200W/(m · k), cao hơn nhiều so với vật liệu thép thông thường. Nó có thể khuếch tán thêm nhiệt được truyền bằng ống phẳng vào không khí, làm giảm sự tích lũy nhiệt cục bộ (chẳng hạn như khi nhiệt độ gần ống chính đầu vào cao, ống chính có thể hỗ trợ tản nhiệt để tránh bị nứt ở kết nối giữa ống phẳng và ống chính do chênh lệch nhiệt độ quá mức).
Tối ưu hóa cấu trúc: Một số bức tường bên ngoài của các đường ống chính sẽ được thiết kế với "vây vi mô" hoặc "rãnh" để tăng diện tích tiếp xúc với không khí, gián tiếp cải thiện hiệu quả tản nhiệt (đặc biệt là trong các không gian nhỏ gọn như điều hòa không khí, thiết kế này có thể bù đắp cho vấn đề không đủ diện tích trao đổi nhiệt).
