Знания в медной промышленности: сравнение характеристик медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали
Теплообменная трубка из нержавеющей стали: устройство из нержавеющей стали, один из компонентов теплообменника, размещаемое внутри цилиндра, используемое для теплообмена между двумя средами.
2
Теплообменные трубки из нержавеющей стали имеют следующие преимущества:
1. В теплообменной трубке используются тонкостенные трубки 0.5-0.8 мм для улучшения общей производительности теплообмена. При той же площади теплообмена общий коэффициент теплопередачи на 2.121-8.408% выше, чем у медных трубок.
2. Поскольку материал - высококачественная нержавеющая легированная сталь SUS304, он имеет более высокую твердость, и степень стали трубки значительно улучшена. Поэтому она имеет сильную ударопрочность и вибростойкость.
3. Поскольку внутренняя стенка трубы гладкая, толщина нижнего слоя пограничного слоя потока истончена, что не только усиливает теплообмен, но и улучшает противоокалинные характеристики. Для устранения сварочных напряжений проводится термообработка при высокой температуре 1050 градусов в защитном газе. ??? Стальные трубы проверяются на герметичность перепадом давления, а испытание давлением воздуха составляет до 10 МПа, без падения давления в течение 5 минут.
Медная труба: также известная как красная медная труба, разновидность цветной металлической трубы, представляет собой прессованную и вытянутую бесшовную трубу. Медная труба обладает такими характеристиками, как прочность и устойчивость к коррозии, и стала первым выбором для современных подрядчиков при установке водопроводных труб, труб отопления и охлаждения во всех жилых коммерческих домах. Медная труба — лучшая труба для водоснабжения.
1
Преимущества медной трубы:
1. Малый вес, хорошая теплопроводность и высокая прочность при низких температурах. Обычно используется в производстве теплообменного оборудования (например, конденсаторов и т. д.). Также используется для сборки низкотемпературных трубопроводов в оборудовании для производства кислорода. Медные трубы с малым диаметром часто используются для транспортировки жидкостей под давлением (например, в системах смазки, системах давления масла и т. д.) и в качестве трубок для измерения давления в приборах.
2. Медные трубы обладают такими характеристиками, как прочность и устойчивость к коррозии, и стали выбором номер один для современных подрядчиков при установке водопроводных, отопительных и охлаждающих труб во всех жилых и коммерческих зданиях.
3. Медные трубы имеют много преимуществ: они прочны и обладают высокой прочностью обычных металлов; в то же время они легче гнутся, скручиваются, трескаются и ломаются, чем обычные металлы, и обладают определенной устойчивостью к морозному пучению и ударопрочностью. Поэтому, как только медные водопроводные трубы установлены в системе водоснабжения зданий, они безопасны и надежны в использовании и даже не требуют обслуживания и ремонта.
Недостатки медных труб: Что касается медных труб, то их самым большим недостатком является высокая цена. В настоящее время это самые высококачественные водопроводные трубы. Обычно они устанавливаются с помощью сварки и не будут протекать в течение всей жизни. Соединение на стыке медных труб в основном зависит от уровня строительного процесса, а требования к качеству строительства высоки.
Далее будут объяснены различия между медными трубами и теплообменными трубами из нержавеющей стали с точки зрения следующих аспектов:
Сравнение характеристик медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали выглядит следующим образом:
I. Сравнение характеристик медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали: теплопроводность
Поскольку теплопроводность медных труб составляет 100Вт/м градус, а теплопроводность труб из нержавеющей стали составляет 13Вт/м градус, это, конечно, повлияет на общий коэффициент теплопередачи. Однако толщина стенки труб из нержавеющей стали может быть уменьшена до 0,5~0,8 мм, в то время как толщина стенки медных труб не может быть менее 1,2 мм из-за прочности и эрозионного износа.
По формуле: Rc= (1) Где: Rc - термическое сопротивление, м2К/Вт. λ - теплопроводность, Вт/(мК).
δ - толщина стенки трубы, м
При постоянном материале трубы и неизменной λ, согласно формуле (1), чем меньше δ, тем меньше Rc и больше коэффициент теплопередачи. Это может сократить разрыв между общими коэффициентами теплопередачи труб из нержавеющей стали и медных труб.
Поскольку внутренние и внешние стенки медных труб более шероховатые, чем у нержавеющей стали, они подвержены образованию накипи, что увеличивает тепловое сопротивление медных труб, что в свою очередь сужает разрыв между общими коэффициентами теплопередачи медных труб и труб из нержавеющей стали.
II. Сравнение характеристик теплообменных труб из меди и нержавеющей стали: конвективное тепловыделение
При использовании труб из нержавеющей стали или медных труб скорость потока в трубе турбулентная. Самым большим фактором, влияющим на конвективное тепловыделение, является толщина ламинарного нижнего слоя, поскольку теплопередача в ламинарном нижнем слое является теплопроводностью, а теплопроводность воды очень низкая. При том же состоянии потока толщина ламинарного нижнего слоя зависит от шероховатости внутренней стенки трубы. Внутренняя поверхность медной трубы имеет оксиды, и ее шероховатость намного больше, чем у трубы из нержавеющей стали. Толщина ламинарного нижнего слоя медной трубы больше, чем у трубы из нержавеющей стали. Это делает коэффициент конвективного тепловыделения трубы из нержавеющей стали больше, чем у медной трубы.
Рв=(2)
Где: Rw--Термическое сопротивление конвективному тепловыделению, м2к/Вт. w--Коэффициент конвективного тепловыделения, Вт/м2.к. ?Согласно формуле (2), чем больше w, тем меньше Rw.
III. Сравнение характеристик медной трубки и теплообменной трубки из нержавеющей стали: коэффициент теплоотдачи конденсации
Существует два типа коэффициентов теплоотдачи конденсации: пленочная конденсация и конденсация шариков. Коэффициент теплоотдачи конденсации шариков намного больше, чем коэффициент теплоотдачи пленочной конденсации. Однако до сих пор неясно, на внешней стенке трубки из нержавеющей стали или медной трубки больше конденсации шариков, но можно сказать, что большая часть внешних стенок двух трубок представляет собой пленочную конденсацию. Коэффициент теплоотдачи пленочной конденсации тесно связан с толщиной пленки, поскольку тепло проводится внутри пленки, теплопроводность водяной пленки особенно низкая, а толщина пленки зависит от шероховатости внешней стенки трубки. Внешняя стенка медной трубки намного шероховатее, чем у трубки из нержавеющей стали из-за оксидного слоя. Поэтому коэффициент теплоотдачи конденсации внешней стенки трубки из нержавеющей стали больше, чем у внешней стенки медной трубки.
Рм=(3)
Где: Rm--тепловое сопротивление теплоотдачи конденсации наружной стенки трубки, м2к/вm--коэффициент теплоотдачи конденсации наружной стенки трубки, Вт/м2.к. Согласно формуле (3), чем больше m, тем меньше Rm.
IV. Сравнение общего коэффициента теплопередачи медной трубы и теплообменной трубы из нержавеющей стали
K=(4)
Где: R--полное термическое сопротивление, м2К/Вт. K--общий коэффициент теплопередачи, Вт/м2.К.
Из (4) мы можем знать, что: если сопротивление конвекции, сопротивление теплопроводности и сопротивление тепловыделению конденсации уменьшаются, то общее тепловое сопротивление уменьшается: если общее тепловое сопротивление уменьшается, то общий коэффициент теплопередачи увеличивается.
При одинаковой толщине стенки общий коэффициент теплопередачи трубы из нержавеющей стали на 6% ниже, чем у медной трубы. Благодаря использованию труб из нержавеющей стали, которые тоньше медных труб, общий коэффициент теплопередачи и коэффициент тепловыделения конденсации трубы из нержавеющей стали больше, чем у медной трубы, что улучшает общий коэффициент теплопередачи трубы из нержавеющей стали.
Сравнительная таблица показателей теплопередачи медных труб и труб теплообменников из нержавеющей стали
3
V. Сравнение долгосрочных экономических показателей медных труб и труб теплообменников из нержавеющей стали
С увеличением времени работы оксидный слой медной трубы будет становиться все толще и толще, а эффект теплопередачи будет становиться все хуже и хуже. Однако нержавеющая сталь в основном не окисляется, или скорость окисления очень медленная. Поэтому, если теплообменник из нержавеющей стали и теплообменник из медной трубы вводятся в эксплуатацию одновременно, чем больше время работы, тем лучше будет экономичность теплообменника из нержавеющей стали, чем у теплообменника из медной трубы. В то же время медная труба имеет гораздо более сильную адсорбционную способность к мусору в охлаждающей воде, чем труба из нержавеющей стали, что значительно снижает экономичность оборудования.
В-шестых, сравнение показателей безопасности медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали
Таблица технических характеристик медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали
4
Из приведенной выше таблицы видно: предел текучести и предел прочности на растяжение у труб из нержавеющей стали выше, чем у медных труб, срок службы труб из нержавеющей стали должен быть больше, чем у медных труб, коэффициент теплового расширения ниже, чем у медных труб, и они находятся ближе к трубной решетке. Поэтому повредить трубу или повлиять на расширение из-за теплового расширения и сжатия нелегко.
Таблица коррозионной стойкости медных труб и теплообменных труб из нержавеющей стали
5
Из приведенной выше таблицы видно, что трубы из нержавеющей стали обладают следующими преимуществами по сравнению с медными трубами: хорошая эрозионная стойкость, могут противостоять ударной коррозии пара с каплями воды на высокой скорости; хорошая стойкость к аммиачной коррозии: устойчивы к боковой ударной коррозии под воздействием воды, реализуют систему без ионов меди, а значение pH может быть увеличено для снижения скорости коррозии, а скорость потока охлаждающей воды может быть увеличена с 2,3 м/с до 3,5 м/с, что может не только улучшить общий коэффициент теплопередачи, но и уменьшить отложение примесей в трубе.
