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不锈钢换热管系列

铜管和不锈钢换热管不同之处

作者:恒源钢业 时间:2019-08-23 10:30

  不锈钢换热管:是以不锈钢为材质的一种器件,是换热器的元件之一,置于筒体之内,用于两介质之间热量的交换。

  不锈钢换热管具有以下优点:

  1.换热管采用0.5-0.8mm的薄壁管材,提高了整体换热性能,在相同的换热面积下,总体的传热系数比铜管提高2.121-8.408%。

  2.由于材质采用SUS304优质不锈合金钢,使其具有较高的硬度,管子的钢度也明显提高,因此,具有很强的抗冲击性能及抗振性能。

  3.由于管子内壁光滑,使得其边界层流底层厚度减薄,既强化换热,又提高了抗结垢性能。为了消除焊接应力,在保护气体中以1050℃高温进行热处理。???钢管均采用压差进行泄漏检查,气压试验至10MPa,5分钟无压降。

  铜管:又称紫铜管,有色金属管的一种,是压制的和拉制的无缝管。铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。铜管是最佳供水管道。

  铜管的优点:

  1、重量较轻,导热性好,低温强度高。常用于制造换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体(如润滑系统、油压系统等)和用作仪表的测压管等。

  2、铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。

  3、铜管融众多优点于一身:它坚强,具有一般金属的高强度;同时又比一般金属易弯曲、易扭转、不易裂缝、不易折断,并具有一定的抗冻胀和抗冲击能力,因此建筑中的供水系统中铜水管一经安装,使用起来安全可靠,甚至无需维护和保养。

  铜管的缺点:就铜管而言,价位高是它的最大缺点,是目前最高档的水管,通常采用焊接工艺安装之后会终身不漏水。铜管接口处连接主要取决于施工的工艺水平,对施工质量要求较高。

  下面将从以下几个方面来阐述铜管和不锈钢换热管不同之处铜管和不锈钢换热管的性能对比如下:

  一、铜管和不锈钢换热管的性能对比之导热由于铜管的导热系数为100W/m℃,不锈钢管的导热系数为13W/m℃,这当然要影响总体传热系数。但是,不锈钢管的壁厚可以减薄以0.5~0.8mm,而铜管因强度及冲蚀磨损等原因,其壁厚不能低于1.2mm。

  根据公式:Rc=(1)其中:Rc——导热热阻,m2k/w。λ——导热系数,W/(m.k)。

  δ——管壁厚度,m管材一定,λ不变时,根据公式(1),δ越小,Rc越小,传热系数越大。这就可以缩小不锈钢管与铜管总体传热系数的差距。

  由于铜管内外壁比不锈钢更粗糙,容易结垢,增加了铜管的热阻,这又使铜管与不锈钢管总体传热系数的差距缩小。

  二、铜管和不锈钢换热管的性能对比之对流放热使用不锈钢管或使用铜管,管内流速都是紊流。影响对流放热的最大因素是层流底层的厚度,因为层流底层中的传热是导热,而水的导热系数很低。在流 动状态相同的情况下,层流底层的厚度取决于管内壁的粗糙度。铜管内表面有氧化物,其粗糙度比不锈钢管大得多,铜管的层流底层的厚度比不锈钢管的层流底层厚 度更大。这就使不锈钢管的对流放热系数比铜管的对流放热系数大。

  Rw=(2)其中:Rw——对流放热热阻,m2k/w。αw——对流放热系数,w/m2.k。?根据公式(2)αw越大,Rw越小。

  三、铜管和不锈钢换热管的性能对比之凝结放热系数凝结放热系数有膜状凝结和珠状凝结两种,珠状凝结放热系数比膜状凝结放热系数大得多。但不锈钢管外壁和铜管外壁哪种管材的珠状凝结更多尚不清 楚,但可以说两种管材外壁大部份是膜状凝结。膜状凝结的放热系数大小与膜的薄厚关系很大,因为在膜的内部是导热,水膜的导热系数数特别低而膜的厚度又取决 于管外壁的粗糙度。铜管外壁因氧化层的关系,比不锈钢管粗糙得多。因此,不锈钢管外壁的凝结放热系数比铜管外壁的凝结放热系数大。

  Rm=(3)其中:Rm——管外壁的凝结放热热阻,m2k/wαm——管外壁的凝结放热系数,w/m2.k。根据公式(3),αm越大、Rm越小。

  四、铜管和不锈钢换热管的性能对比之总体传热系数K=(4)其中:R——总热阻,m2k/w。K——总体传热系数,w/m2.k。

  由(4)可知:对流热阻、导热阻和凝结放热热阻都减小,则总热阻减小:总热阻减小,总体传热系数增大。

  在壁厚相同的情况下,不锈钢管的总体传热系数比铜管低6%。由于使用比铜管薄的不锈钢管,不锈钢管的总体传热系数和凝结放热系数都比铜管大,使不锈钢管的总体传热系数得到提高。

  五、铜管和不锈钢换热管的性能对比之长远的经济性随着运行时间的增长,铜管氧化层将越来越厚,传热效果会越来越差。而不锈钢基本不会氧化,或氧化速度很慢。因此,不锈钢管的换热器与铜管的换热 器如果同时投运,运行时间越长,不锈钢管的换热器的经济性将会比铜管的换热器越来越更好。同时,铜管对冷却水中的杂物的吸附能力比不锈钢管更强得多,大大 降低了设备的经济性。

  六、铜管和不锈钢换热管的性能对比之安全性能比较铜管和不锈钢换热管的工程特性表从上表可以看出:不锈钢管的屈服强度和抗拉强度都比铜管高,不锈钢管的使用寿命必然要比铜管长,热胀系数比铜管低,与管板更接近,因此,不易因热胀冷缩面损伤了管子或影响胀口。

  铜管和不锈钢换热管的抗腐蚀性能表由上表可知:不锈钢管与铜管相比具有的优点:抗冲蚀性能好,能抗蒸汽带水滴在高速中的冲击腐蚀;抗氨腐蚀性能好:耐水侧冲击腐蚀,实现无铜离子 系统,且PH值可提高,以减少腐蚀产生率,可提高冷却水流速,达2.3m/s,最高可达3.5m/s,这样既可提高总体传热系数,又可减少管内杂质的沉积。