不銹鋼換熱管與銅管的性能比較
1、不銹鋼換熱管具有以下--: ?換熱管采用0.5-0.8mm的薄壁管材,提高了整體換熱-能,在相同的換熱面積下,總體的傳熱系數(shù)比銅管提高2.121-8.408%。 ? 由于材質(zhì)采用SUS304-質(zhì)不銹合金鋼,使其具有較高的硬度,管子的鋼度也明-提高,因此,具有很強的抗沖擊-能及抗振-能。 ? 由于管子內(nèi)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(jié)垢-能。 ? 為了消除焊接應(yīng)力,在保護氣體-以1050℃高溫進行熱處理。 ? 鋼管均采用壓差進行泄--查,氣壓試驗至10MPa,5分鐘-壓降。 2、詳細能比較: -、導(dǎo)熱 由于銅管的導(dǎo)熱系數(shù)為100W/m℃,不銹鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)為13W/m℃,這當然要影響總體傳熱系數(shù)。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-1.2mm。 根據(jù)公式:Rc= (1) 其-:Rc——導(dǎo)熱熱阻,m2k/w。 λ——導(dǎo)熱系數(shù),W/(m.k)。 δ——管壁厚度,m 管材-定,λ不變時,根據(jù)公式(1),δ越小,Rc越小,傳熱系數(shù)越大。這就可以縮小不銹 鋼管與銅管總體傳熱系數(shù)的差距。 由于銅管內(nèi)外壁比不銹鋼-粗糙,容易結(jié)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(shù)的差距縮小。 二、對流放熱 使用不銹鋼管或使用銅管,管內(nèi)流速都是紊流。影響對流放熱的-大因素是層流底層的厚度,因為層流底層-的傳熱是導(dǎo)熱,而水的導(dǎo)熱系數(shù)很低。在流動狀態(tài)相同的情況下,層流底層的厚度取決于管內(nèi)壁的粗糙度。銅管內(nèi)表面有氧化物,其粗糙度比不銹鋼管大得-,銅管的層流底層的厚度比不銹鋼管的層流底層厚度-大。這就使不銹鋼管的對流放熱系數(shù)比銅管的對流放熱系數(shù)大。
三、凝結(jié)放熱系數(shù)
凝結(jié)放熱系數(shù)有膜狀凝結(jié)和珠狀凝結(jié)兩種,珠狀凝結(jié)放熱系數(shù)比膜狀凝結(jié)放熱系數(shù)大得-。但不銹鋼管外壁和銅管外壁哪種管材的珠狀凝結(jié)--尚不清楚,但可以說兩種管材外壁大部份是膜狀凝結(jié)。膜狀凝結(jié)的放熱系數(shù)大小與膜的薄厚關(guān)系很大,因為在膜的內(nèi)部是導(dǎo)熱,水膜的導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)-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(guān)系,比不銹鋼管粗糙得-。因此,不銹鋼管外壁的凝結(jié)放熱系數(shù)比銅管外壁的凝結(jié)放熱系數(shù)大。可知:對流熱阻、導(dǎo)熱阻和凝結(jié)放熱熱阻都減小,則總熱阻減小:總熱阻減小,總體傳熱系數(shù)增大。在壁厚相同的情況下,不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)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(shù)和凝結(jié)放熱系數(shù)都比銅管大,使不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)得到提高。
換熱-能對照表
名稱 規(guī)格(㎜) 材質(zhì) 總體換熱系數(shù)(W/ ㎡.k) 銅管 1 HSn70-IA 3682.413869 不銹鋼管 1 AISI304 3460.327347 不銹鋼管 0.7 AISI304 3760.628476 不銹鋼管 0.6 AISI304 3872.606729 長遠的經(jīng)濟- 隨著運行時間的增長,銅管氧化層將越來越厚,傳熱-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(jīng)濟-將會比銅管的換熱器越來越--。同時,銅管對冷卻水-的雜物的吸附能力比不銹鋼管-強得-,大大降低了設(shè)備的經(jīng)濟-。 安全-能比較 不銹鋼管與銅管的工程--
管材 銅管 鎳銅管 304/316不銹鋼管 -度t/m3 8.4 8.9 8 屈服強度MPa 120 140 280-350 拉伸強度MPa 330 390 550-659 延伸率% 60 43 30-60 彈-模量MPa 13.3 15.4 20 熱脹系數(shù)10-6 16 16 17 導(dǎo)熱系數(shù)w/mk 100 30 13 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--然要比銅管長,熱脹系數(shù)比銅管低,與管板-接近,因此,不易因熱脹冷縮面損傷了管子或影響脹口。