不鏽(xiù)鋼換熱管:是以不鏽鋼為材質的一種器件,是換熱器的元(yuán)件之一,置於筒體之內,用於兩介質(zhì)之間熱量的交換。
銅業(yè)知識:銅管和不鏽鋼換熱管的性能對比
不鏽鋼換熱管具(jù)有以下優點:
1.換熱管采用0.5-0.8mm的薄壁管材,提高了整體換熱性能,在相(xiàng)同的換熱麵積下,總體的傳熱係數比銅管提高2.121-8.408%。
2.由於材質采用SUS304優質不鏽(xiù)合金鋼,使其具有較高的硬度,管子的鋼度也明顯提高(gāo),因此,具有很強的抗衝(chōng)擊性能及抗振性能。
3.由於管子內壁光滑,使得其邊界層流底層厚(hòu)度減薄,既強化換熱,又提高了抗結垢性能。為了消(xiāo)除焊接應(yīng)力,在保護氣體中以1050℃高溫進行熱處理。鋼管均采用壓差進行(háng)泄(xiè)漏檢查,氣(qì)壓試驗至10MPa,5分鍾(zhōng)無壓降。
銅管:又稱(chēng)紫銅管,有色金屬管的一種,是壓製的和拉製(zhì)的無縫管。銅(tóng)管(guǎn)具備堅固(gù)、耐腐蝕的特性,而成為現代承包商在(zài)所有住宅商品房的自來水管道、供熱、製冷管道安裝的(de)首選。銅(tóng)管是最佳供水管道。
銅業知識:銅管和不鏽鋼換熱(rè)管的性能對比
銅管的優(yōu)點:
1、重量較輕,導熱性好,低溫強度高(gāo)。常用於製造換熱設備(如冷凝器等)。也用於製氧設備中裝配(pèi)低溫管路。直徑小的銅管常用於輸送有壓力的液體(tǐ)(如潤滑係統(tǒng)、油壓係(xì)統等)和用作儀表的測(cè)壓管(guǎn)等(děng)。
2、銅管具備堅固、耐腐蝕(shí)的特性,而成為現代承包商在所有住宅商品房的自來(lái)水管道、供熱、製冷管道安裝的首選。
3、銅管融眾多優點於一身:它堅強,具有一般金屬的高強度;同時又比一般金(jīn)屬易彎曲、易扭轉、不易裂縫(féng)、不易折斷,並具有一定的抗凍(dòng)脹和抗衝擊能力,因此建築中的供水係統中銅水管一經安裝,使用起(qǐ)來安全可靠,甚至無需維護和保養。
銅(tóng)管的缺點:就銅管而(ér)言,價位高是它(tā)的最大缺點,是目前最高檔的水管,通常(cháng)采用焊接工藝安裝之後會終身不漏水。銅管接口處連接主要取決於施(shī)工的工藝水平,對施工質量要求(qiú)較(jiào)高。
下麵將從以下幾個方麵來闡述銅管和不鏽鋼換熱管不同之處
銅管和不鏽鋼換熱管(guǎn)的性能對(duì)比如下:
一、銅管和不鏽鋼換熱(rè)管的性能(néng)對(duì)比(bǐ)之(zhī)導熱
由於銅管的導熱係數為100W/m℃,不鏽鋼管的導(dǎo)熱係(xì)數為13W/m℃,這當然要影響總體傳(chuán)熱係數。但是,不鏽鋼管的壁厚可以減薄以0.5~0.8mm,而銅管因強(qiáng)度及衝蝕(shí)磨損等原
因,其壁厚不能(néng)低於1.2mm。
根據公式:Rc=(1)其中:Rc—導熱熱(rè)阻(zǔ),m2k/w。λ—導熱係數,W/(m.k)。
δ—管壁厚(hòu)度,m
管材一定,λ不變時,根據公式(1),δ越小,Rc越小,傳熱係數越大。這就可(kě)以縮小不(bú)鏽鋼管與銅管總體傳熱係(xì)數的差距。
由於銅管內(nèi)外壁(bì)比(bǐ)不鏽鋼更粗糙(cāo),容易結垢,增加了銅管的熱阻,這又使銅管(guǎn)與不鏽鋼管總體傳熱係數的差距縮小。
二、銅管和不鏽鋼換熱管的性能對比之對流放熱
使用(yòng)不鏽鋼管(guǎn)或使用銅管,管(guǎn)內流(liú)速(sù)都是紊(wěn)流。影響對流放熱的最大因素(sù)是層(céng)流(liú)底層的厚度,因(yīn)為層流(liú)底層中(zhōng)的傳(chuán)熱是導熱,而水的導熱(rè)係數很低。在流 動狀態相同的情況下,層流(liú)底層的厚度(dù)取決於管內壁的(de)粗糙(cāo)度。銅管內表麵有氧(yǎng)化物(wù),其粗糙度(dù)比不鏽鋼管大得多,銅管的層流底層(céng)的厚度比不鏽(xiù)鋼管的層(céng)流底層厚 度更大。這(zhè)就使不鏽鋼(gāng)管的對流放熱係數比銅管的對(duì)流放熱係數大。
Rw=(2)
其中:Rw—對流放熱熱阻,m2k/w。αw—對流放熱係數,w/m2.k。?根據公式(2)αw越大,Rw越小。
三、銅(tóng)管和(hé)不鏽鋼(gāng)換(huàn)熱管的(de)性能對比之凝結放熱係數
凝結放熱係數有膜狀凝(níng)結(jié)和珠狀(zhuàng)凝結兩種,珠狀凝結(jié)放熱係數比膜(mó)狀凝結放熱係數大(dà)得多。但不(bú)鏽鋼管外(wài)壁和銅管(guǎn)外壁哪種管材的(de)珠狀凝結更多尚不清 楚(chǔ),但可以說兩種管材外壁大部份是膜狀凝結。膜狀凝結的(de)放熱係(xì)數大小(xiǎo)與膜的薄(báo)厚關係很大,因為在膜的內部是導熱,水膜(mó)的導熱係數數特別低而膜(mó)的厚度又取決 於管(guǎn)外壁的粗糙度。銅管外壁因氧化層的(de)關係,比不鏽鋼管粗糙(cāo)得多。因此,不鏽鋼管(guǎn)外壁的(de)凝結放熱(rè)係數比銅管外(wài)壁(bì)的凝(níng)結放熱係數大。
Rm=(3)
其中(zhōng):Rm—管外壁(bì)的凝結放熱熱阻,m2k/wαm—管外壁的凝結放熱係數,w/m2.k。根據(jù)公式(3),αm越大、Rm越(yuè)小(xiǎo)。
四、銅管和不鏽鋼換熱管的性能對比之總體傳熱係數
K=(4)
其中:R—總熱阻,m2k/w。K—總體傳熱係(xì)數,w/m2.k。
由(4)可知:對流熱阻、導熱(rè)阻和(hé)凝結放熱熱(rè)阻都減小,則(zé)總熱阻減小:總熱阻減小,總體(tǐ)傳熱係數增大。
在壁厚相同(tóng)的情況下,不鏽(xiù)鋼管的總(zǒng)體傳熱係數比銅管低6%。由於使用比銅管薄的不鏽鋼管,不鏽鋼管的總(zǒng)體傳熱係(xì)數和凝結放熱係數都比(bǐ)銅管大,使不鏽鋼管的總體傳熱係(xì)數得到提高。
銅(tóng)管和不鏽鋼換熱管換熱性能對照表
銅業知識:銅管和不鏽鋼換熱管的性能對比
五、銅管和不鏽鋼換熱(rè)管(guǎn)的性能對比之長遠的經濟性
隨(suí)著運行時間的增長,銅(tóng)管氧化(huà)層將越來越厚,傳熱效果會越來越差。而不鏽鋼基本不(bú)會氧化,或氧(yǎng)化速度很慢。因此,不鏽鋼管的換熱(rè)器與銅管的換熱 器如果同時投運,運行(háng)時間越長,不鏽(xiù)鋼管的換熱器的經濟性將會比銅(tóng)管的換熱器越來越更好。同時,銅管對冷卻水中的雜物的吸附(fù)能力比不鏽鋼管更(gèng)強得多,大大(dà) 降低了(le)設備的經濟性。
六、銅管和(hé)不鏽鋼換熱管的性能對(duì)比之安全性能比較
銅管和不鏽鋼(gāng)換(huàn)熱(rè)管的工程特(tè)性表
從上表(biǎo)可以看出:不鏽鋼管的屈服強度和抗拉強度都(dōu)比(bǐ)銅管高(gāo),不鏽鋼管的使用壽命必然要比(bǐ)銅管長,熱(rè)脹係數比銅管低,與管(guǎn)板更接近,因此,不易因熱脹冷縮麵(miàn)損(sǔn)傷(shāng)了管子或影響脹口。
從上表(biǎo)可以看出(chū):不鏽鋼管(guǎn)的屈服強(qiáng)度和抗拉強度都比銅管高(gāo),不鏽(xiù)鋼(gāng)管的使用壽命必然要比銅管長,熱(rè)脹係數比銅管低,與管板更接近,因此,不易因熱脹冷縮麵損傷了管子(zǐ)或影響脹口。
銅管和不鏽鋼(gāng)換熱管(guǎn)的抗腐蝕性能表(biǎo)
由上表可知:不鏽鋼管(guǎn)與銅管相比具(jù)有的優點:抗衝蝕性能好,能抗蒸汽帶水滴在高速中的衝擊腐蝕;抗氨腐(fǔ)蝕性能好:耐水側衝擊腐蝕,實現無銅離子 係統,且PH值可提高,以減少腐蝕產生(shēng)率,可提高冷卻水流速,達2.3m/s,最高可達(dá)3.5m/s,這樣既可提高總體傳熱係數,又可減少(shǎo)管內雜質的沉積。
由上表可知:不鏽鋼管與銅管相比具有的優點:抗衝蝕性能好,能抗蒸汽帶水滴在高速中的衝擊腐蝕;抗氨腐蝕性能好:耐水側衝擊腐蝕,實現無銅離子 係統,且PH值可(kě)提高,以減少腐蝕產生率,可提高冷卻水流速,達2.3m/s,最高可達3.5m/s,這樣既可提高總體傳熱係數(shù),又可減少管內雜質的沉積。