铜管和不锈钢管换热效果对比分析.doc
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1、不锈钢换热管与铜管的性能比较1、不锈钢换热管具有以下优点: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
2、/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0.50.8mm,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。导热系数,W/(m.k)。管壁厚度,m管材一定,不变时,根据公式(1),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
3、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。w对流放热系数,w/m2.k。根据公式(2)w越大,Rw越小。三、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
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