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銅管和不銹鋼換熱管的性能對比

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-03-11  瀏覽次數:44 選擇視力保護色:

[摘要]中華不銹鋼網當地報道:不銹鋼換熱管:是以不銹鋼為材質的一種器件,是換熱器的元件之一,紫銅管的優勢和紫銅管的缺點。紫銅管為有

中華不銹鋼網當地報道:不銹鋼換熱管:是以不銹鋼為材質的一種器件,是換熱器的元件之一,紫銅管的優勢和紫銅管的缺點。紫銅管為有色金屬管的一種,是壓制的和拉制的無縫管。銅管有很好的熱傳導性,并且具備堅固、耐腐蝕的特性,在環境溫度比較的情況不會裂開,從而成為現代承包商在所有住宅商品房的自來水管道、供熱、制冷管道安裝的首選。置于筒體之內,用于兩介質之間熱量的交換。

 

  1.換熱管采用0.5-0.8mm的薄壁管材,提高了整體換熱性能,在相同的換熱面積下,總體的傳熱系數比銅管提高2.121-8.408%。

  2.由于材質采用SUS304優質不銹合金鋼,使其具有較高的硬度,管子的鋼度也明顯提高,因此,具有很強的抗沖擊性能及抗振性能。

  3.由于管子內壁光滑,使得其邊界層流底層厚度減薄,既強化換熱,又提高了抗結垢性能。為了消除焊接應力,在保護氣體中以1050℃高溫進行熱處理。鋼管均采用壓差進行泄漏檢查,氣壓試驗至10MPa,5分鐘無壓降。

  銅管:又稱紫銅管,有色金屬管的一種,是壓制的和拉制的無縫管。銅管具備堅固、耐腐蝕的特性,而成為現代承包商在所有住宅商品房的自來水管道、供熱、制冷管道安裝的首選。銅管是最佳供水管道。


銅管的優點:
  1、重量較輕,導熱性好,低溫強度高。常用于制造換熱設備(如冷凝器等)。也用于制氧設備中裝配低溫管路。直徑小的銅管常用于輸送有壓力的液體(如潤滑系統、油壓系統等)和用作儀表的測壓管等。

  2、銅管具備堅固、耐腐蝕的特性,而成為現代承包商在所有住宅商品房的自來水管道、供熱、制冷管道安裝的首選。

  3、銅管融眾多優點于一身:它堅強,具有一般金屬的高強度;同時又比一般金屬易彎曲、易扭轉、不易裂縫、不易折斷,并具有一定的抗凍脹和抗沖擊能力,因此建筑中的供水系統中銅水管一經安裝,使用起來安全可靠,甚至無需維護和保養。

  銅管的缺點:就銅管而言,價位高是它的最大缺點,是目前最高檔的水管,通常采用焊接工藝安裝之后會終身不漏水。銅管接口處連接主要取決于施工的工藝水平,對施工質量要求較高。

  下面將從以下幾個方面來闡述銅管和不銹鋼換熱管不同之處

  銅管和不銹鋼換熱管的性能對比如下:

  一、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之導熱

  由于銅管的導熱系數為100W/m℃,不銹鋼管的導熱系數為13W/m℃,這當然要影響總體傳熱系數。但是,不銹鋼管的壁厚可以減薄以0.5~0.8mm,而銅管因強度及沖蝕磨損等原

  因,其壁厚不能低于1.2mm。

  根據公式:Rc=(1)其中:Rc—導熱熱阻,m2k/w。λ—導熱系數,W/(m.k)。

  δ—管壁厚度,m

  管材一定,λ不變時,根據公式(1),δ越小,Rc越小,傳熱系數越大。這就可以縮小不銹鋼管與銅管總體傳熱系數的差距。

  由于銅管內外壁比不銹鋼更粗糙,容易結垢,增加了銅管的熱阻,這又使銅管與不銹鋼管總體傳熱系數的差距縮小。

  二、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之對流放熱

  中華不銹鋼網當地報道:使用不銹鋼管或使用銅管,管內流速都是紊流。影響對流放熱的最大因素是層流底層的厚度,因為層流底層中的傳熱是導熱,而水的導熱系數很低。在流 動狀態相同的情況下,層流底層的厚度取決于管內壁的粗糙度。銅管內表面有氧化物,其粗糙度比不銹鋼管大得多,銅管的層流底層的厚度比不銹鋼管的層流底層厚 度更大。這就使不銹鋼管的對流放熱系數比銅管的對流放熱系數大。

  Rw=(2)

  其中:Rw—對流放熱熱阻,m2k/w。αw—對流放熱系數,w/m2.k。?根據公式(2)αw越大,Rw越小。

  三、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之凝結放熱系數

  凝結放熱系數有膜狀凝結和珠狀凝結兩種,珠狀凝結放熱系數比膜狀凝結放熱系數大得多。但不銹鋼管外壁和銅管外壁哪種管材的珠狀凝結更多尚不清 楚,但可以說兩種管材外壁大部份是膜狀凝結。膜狀凝結的放熱系數大小與膜的薄厚關系很大,因為在膜的內部是導熱,水膜的導熱系數數特別低而膜的厚度又取決 于管外壁的粗糙度。銅管外壁因氧化層的關系,比不銹鋼管粗糙得多。因此,不銹鋼管外壁的凝結放熱系數比銅管外壁的凝結放熱系數大。

  Rm=(3)

  其中:Rm—管外壁的凝結放熱熱阻,m2k/wαm—管外壁的凝結放熱系數,w/m2.k。根據公式(3),αm越大、Rm越小。

  
  四、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之總體傳熱系數

  K=(4)
  其中:R—總熱阻,m2k/w。K—總體傳熱系數,w/m2.k。

  由(4)可知:對流熱阻、導熱阻和凝結放熱熱阻都減小,則總熱阻減小:總熱阻減小,總體傳熱系數增大。

  在壁厚相同的情況下,不銹鋼管的總體傳熱系數比銅管低6%。由于使用比銅管薄的不銹鋼管,不銹鋼管的總體傳熱系數和凝結放熱系數都比銅管大,使不銹鋼管的總體傳熱系數得到提高。

 


  五、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之長遠的經濟性

  隨著運行時間的增長,銅管氧化層將越來越厚,傳熱效果會越來越差。而不銹鋼基本不會氧化,或氧化速度很慢。因此,不銹鋼管的換熱器與銅管的換熱 器如果同時投運,運行時間越長,不銹鋼管的換熱器的經濟性將會比銅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能力比不銹鋼管更強得多,大大 降低了設備的經濟性。
  六、銅管和不銹鋼換熱管的性能對比之安全性能比較

  
中華不銹鋼網當地報道:不銹鋼管的屈服強度和抗拉強度都比銅管高,不銹鋼管的使用壽命必然要比銅管長,熱脹系數比銅管低,與管板更接近,因此,不易因熱脹冷縮面損傷了管子或影響脹口。
  從上表可以看出:不銹鋼管的屈服強度和抗拉強度都比銅管高,不銹鋼管的使用壽命必然要比銅管長,熱脹系數比銅管低,與管板更接近,因此,不易因熱脹冷縮面損傷了管子或影響脹口。
 

由上表可知:不銹鋼管與銅管相比具有的優點:抗沖蝕性能好,能抗蒸汽帶水滴在高速中的沖擊腐蝕;抗氨腐蝕性能好:耐水側沖擊腐蝕,實現無銅離子 系統,且PH值可提高,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系數,又可減少管內雜質的沉積。
  由上表可知:不銹鋼管與銅管相比具有的優點:抗沖蝕性能好,能抗蒸汽帶水滴在高速中的沖擊腐蝕;抗氨腐蝕性能好:耐水側沖擊腐蝕,實現無銅離子 系統,且PH值可提高,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系數,又可減少管內雜質的沉積。

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