銅管、不鏽鋼管、碳鋼管導熱係數以及換熱效果對比

2020-12-06 凱翔傳熱CASEN

現在在閉式冷卻塔、蒸髮式冷凝器以及其他水冷設備的冷卻盤管都是採用銅管、不鏽鋼管和碳鋼管制作的。有少量的冷凝器的翅片是採用了鋁管制作的。其中比較常用的是銅管和不鏽鋼管,其次是碳鋼管,因為碳鋼管在使用壽命、抗腐蝕能力表現上表現都會與銅管和不鏽鋼管有一定的差距。但是造價比較低,通常會鍍鋅處理,在使用。

銅管、不鏽鋼管、碳鋼管導熱係數:

在這些盤管制作的材質當中,銅管的導熱係數是最好的,但是根據銅管的厚度也有少許的差別。碳鋼管的導熱係數最低,因為碳鋼管當中還有的碳的水量會阻礙熱量的傳遞,具體的導熱係數如下:

銅管:λ=379.14W/(m.℃);

不鏽鋼管:λ=10~30W/(m℃),改導熱係數是在控制在600°一下的溫度,但是隨著溫度的升高,導熱係數會少許的增加;

碳鋼管:1.0%碳為29,0.5%碳為31,單位均為國標單位W/(m.℃)。碳鋼管當中碳的含量是會影響碳鋼管的的導熱係數的,碳的含量越多,導熱係數就會越低。

銅管、不鏽鋼管、碳鋼管優勢:

1.銅管,銅管的是換熱係數是最高的,也就代表這導熱能力越強,但是在實際的使用當中,由於銅管的耐磨衝擊和硬度與銅管相比較比較弱,因此在厚度上根據使用的情況最低不能低於0.8個厚度,溫度高的時候不能低於1個厚度。

2.鋼管,鋼管的導熱係數不及銅管,但是鋼管的硬度和耐衝擊性比銅管好,因此在相同的環境使用當中銅管的厚度可以適當的降低,壁厚降低,這樣在換熱效率上就能與銅管保持平衡。

3.碳鋼管,碳鋼管的導熱係數要看純淨度,碳的傳熱值是非常低的,在一定程度上會造成熱量的換熱率。並且碳的含量越高,其腐蝕和耐衝擊能力都是受到影響的,在實際的使用當中,我們都是整體全部鍍鋅,進行表面處理,這樣可以提高防腐能力和使用壽命。

換熱係數計算:

根據公式:Rc= (1)

其中:Rc——導熱熱阻,m2k/w。

λ——導熱係數,W/(m.k)。δ——管壁厚度,m管材一定,λ不變時,根據公式(1),δ越小,Rc越小,傳熱係數越大。這就可以縮小不鏽

鋼管與銅管總體傳熱係數的差距。不鏽鋼管的外壁比銅管的外壁更加的平整和細膩,因此更不容易結水垢,在使用上有一定的優勢。

換熱參數表和抗腐蝕能力參數表:

在閉式冷卻塔和蒸髮式冷凝器當中,銅管的導熱係數是最高的,碳鋼管是最低的,但是可以通過對壁厚的控制來平整兩種材質的導熱係數。但是不鏽鋼管比銅管的表面結構更加的緻密和細緻,不易產生水垢,在使用上比銅管具有一定的優勢,長期使用,睡著水垢的增加,不鏽鋼管的總體換熱係數下降比銅管的更加緩慢,具有更好的使用經濟性。

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