關于換熱器是用銅管效果好？還是不銹鋼管效果好？

相信各位都比較疑惑，都想了解一下關于換熱器的知識。今天就讓雙興不銹鋼小編，詳細地為大家分析一下。

不銹鋼換熱管與銅管的性能比較

1、不銹鋼換熱管具有以下優(yōu)點：

?換熱管采用0.5-0.8mm的薄壁管材，提高了整體換熱性能，在相同的換熱面積下，總體的傳熱系數(shù)比銅管提高2.121-8.408%。

? 由于材質采用SUS304優(yōu)質不銹合金鋼，使其具有較高的硬度，管子的鋼度也明顯提高，因此，具有很強的抗沖擊性能及抗振性能。

? 由于管子內(nèi)壁光滑，使得其邊界層流底層厚度減薄，既強化換熱，又提高了抗結垢性能。

? 為了消除焊接應力，在保護氣體中以1050℃高溫進行熱處理。

? 鋼管均采用壓差進行泄漏檢查，氣壓試驗至10MPa，5分鐘無壓降。

2、詳細能比較：

一、導熱

由于銅管的導熱系數(shù)為100W/m℃，不銹鋼管的導熱系數(shù)為13W/m℃，這當然要影響總體傳熱系數(shù)。但是，不銹鋼管的壁厚可以減薄以0.5~0.8mm，而銅管因強度及沖蝕磨損等原因，其壁厚不能低于1.2mm。

根據(jù)公式：Rc= （1）

其中：Rc——導熱熱阻，m2k/w。

λ——導熱系數(shù)，W/(m.k)。

δ——管壁厚度，m

管材一定，λ不變時，根據(jù)公式（1），δ越小，Rc越小，傳熱系數(shù)越大。這就可以縮小不銹鋼管與銅管總體傳熱系數(shù)的差距。

由于銅管內(nèi)外壁比不銹鋼更粗糙，容易結垢，增加了銅管的熱阻，這又使銅管與不銹鋼管總體傳熱系數(shù)的差距縮小。

二、對流放熱

使用不銹鋼管或使用銅管，管內(nèi)流速都是紊流。影響對流放熱的最大因素是層流底層的厚度，因為層流底層中的傳熱是導熱，而水的導熱系數(shù)很低。在流動狀態(tài)相同的情況下，層流底層的厚度取決于管內(nèi)壁的粗糙度。銅管內(nèi)表面有氧化物，其粗糙度比不銹鋼管大得多，銅管的層流底層的厚度比不銹鋼管的層流底層厚度更大。這就使不銹鋼管的對流放熱系數(shù)比銅管的對流放熱系數(shù)大。

Rw= (2)

其中：Rw——對流放熱熱阻，m2k/w。

αw——對流放熱系數(shù)，w/m2.k。

根據(jù)公式（2）αw越大，Rw越小。

三、凝結放熱系數(shù)

凝結放熱系數(shù)有膜狀凝結和珠狀凝結兩種，珠狀凝結放熱系數(shù)比膜狀凝結放熱系數(shù)大得多。但不銹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(shù)大小與膜的薄厚關系很大，因為在膜的內(nèi)部是導熱，水膜的導熱系數(shù)數(shù)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，比不銹鋼管粗糙得多。因此，不銹鋼管外壁的凝結放熱系數(shù)比銅管外壁的凝結放熱系數(shù)大。

Rm= （3）

其中：Rm——管外壁的凝結放熱熱阻，m2k/w。

αm——管外壁的凝結放熱系數(shù)，w/m2.k。

根據(jù)公式（3），αm越大、Rm越小。

四、總體傳熱系數(shù)

K= （4）

其中：R——總熱阻，m2k/w。

K——總體傳熱系數(shù)，w/m2.k。

由（4）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(shù)增大。

在壁厚相同的情況下，不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)比銅管低6%。由于使用比銅管薄的不銹鋼管，不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)和凝結放熱系數(shù)都比銅管大，使不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)得到提高。

換熱性能對照表

長遠的經(jīng)濟性

隨著運行時間的增長，銅管氧化層將越來越厚，傳熱效果會越來越差。而不銹鋼基本不會氧化，或氧化速度很慢。因此，不銹鋼管的換熱器與銅管的換熱器如果同時投運，運行時間越長，不銹鋼管的換熱器的經(jīng)濟性將會比銅管的換熱器越來越更好。同時，銅管對冷卻水中的雜物的吸附能力比不銹鋼管更強得多，大大降低了設備的經(jīng)濟性。

安全性能比較

從上表可以看出：不銹鋼管的屈服強度和抗拉強度都比銅管高，不銹鋼管的使用壽命必然要比銅管長，熱脹系數(shù)比銅管低，與管板更接近，因此，不易因熱脹冷縮面損傷了管子或影響脹口。

不銹鋼管與銅管的抗腐蝕性能

注：表中的數(shù)值2-6表示抗腐蝕能力由小到大

由上表可知：不銹鋼管與銅管相比具有的優(yōu)點：抗沖蝕性能好，能抗蒸汽帶水滴在高速中的沖擊腐蝕；抗氨腐蝕性能好：耐水側沖擊腐蝕，實現(xiàn)無銅離子系統(tǒng)，且PH值可提高，以減少腐蝕產(chǎn)生率，可提高冷卻水流速，達2.3m/s，最高可達3.5m/s，這樣既可提高總體傳熱系數(shù)，又可減少管內(nèi)雜質的沉積。

不銹鋼管的熱傳導系數(shù)比銅管低，但通過減小壁厚使它們的熱傳導系數(shù)的差值縮小，由于不銹鋼管內(nèi)壁比銅管更光滑，對流換熱系數(shù)比銅管高，不銹鋼管外壁比銅管光滑，凝結放熱系數(shù)比銅管高，根據(jù)多臺機組的測試和計算，壁厚為0.7mm的不銹鋼管比壁厚為1mm的銅管的總體傳熱系數(shù)高2.124%左右；隨著運行時間的增長，不銹鋼管的總體傳熱系數(shù)下降很緩慢，而銅管的總體傳熱系數(shù)下降速度比不銹鋼管大得多。同時，不銹鋼管比銅管更耐腐蝕，抗振性和耐磨性能好，使用壽命是銅管的三倍。從長遠考慮，使用不銹鋼管整體上提高機組的經(jīng)濟性顯而易見，同時也提高了機組的安全性。