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不鏽鋼換熱管,换热管,铜管

不鏽鋼換熱管與銅管的性能比較

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作者來源:不鏽鋼換熱管      发布时间: 2016-06-18 10:19
導讀:不鏽鋼換熱管具有以下优点: 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%。 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。 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。

1、不鏽鋼換熱管具有以下优点: 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%。 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。 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。 2、详细能比较: 一、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、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。

不鏽鋼換熱管與銅管的性能比較

 

三、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。但不鏽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,因爲在膜的內部是導熱,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,比不鏽鋼管粗糙得多。因此,不鏽鋼管外壁的凝結放熱系數比銅管外壁的凝結放熱系數大。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,不鏽鋼管的總體傳熱系數比銅管低6%。由于使用比銅管薄的不鏽鋼管,不鏽鋼管的總體傳熱系數和凝結放熱系數都比銅管大,使不鏽鋼管的總體傳熱系數得到提高。

換熱性能對照表
名称 规格(㎜) 材质 总体换热系数(W/ ㎡.k) 铜管1HSn70-IA3682.413869不锈钢管1AISI3043460.327347不锈钢管0.7AISI3043760.628476不锈钢管 0.6 AISI304 3872.606729 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。 安全性能比较 不锈钢管与铜管的工程特性
管材铜管镍铜管304/316不锈钢管 密度t/m38.48.98屈服强度MPa120140280-350拉伸强度MPa330390550-659延伸率%604330-60弹性模量MPa13.315.420热胀系数10-6161617导热系数w/mk 100 30 13 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。

 

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