Γνώσεις βιομηχανίας χαλκού: Σύγκριση απόδοσης χάλκινων σωλήνων και σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
Σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα: συσκευή κατασκευασμένη από ανοξείδωτο χάλυβα, ένα από τα εξαρτήματα του εναλλάκτη θερμότητας, τοποθετημένο μέσα στον κύλινδρο, που χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ δύο μέσων.
2
Οι σωλήνες ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
1. Ο σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας χρησιμοποιεί 0.5-0.8mm σωλήνες με λεπτό τοίχωμα για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης ανταλλαγής θερμότητας. Στην ίδια περιοχή ανταλλαγής θερμότητας, ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι 2.121-8.408% υψηλότερος από αυτόν των χάλκινων σωλήνων.
2. Επειδή το υλικό είναι SUS304 υψηλής ποιότητας ανοξείδωτο κράμα χάλυβα, έχει υψηλότερη σκληρότητα και ο βαθμός χάλυβα του σωλήνα βελτιώνεται σημαντικά. Ως εκ τούτου, έχει ισχυρή αντοχή στην κρούση και αντοχή σε κραδασμούς.
3. Επειδή το εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα είναι λείο, το πάχος του κάτω στρώματος ροής του οριακού στρώματος αραιώνεται, γεγονός που όχι μόνο ενισχύει την ανταλλαγή θερμότητας, αλλά βελτιώνει και την απόδοση κατά της απολέπισης. Προκειμένου να εξαλειφθεί η πίεση συγκόλλησης, η θερμική επεξεργασία πραγματοποιείται σε υψηλή θερμοκρασία 1050 μοιρών σε προστατευτικό αέριο. ??? Οι χαλύβδινοι σωλήνες ελέγχονται με διαφορική πίεση και η δοκιμή πίεσης αέρα είναι έως και 10 MPa, χωρίς πτώση πίεσης για 5 λεπτά.
Χάλκινος σωλήνας: γνωστός και ως κόκκινος χάλκινος σωλήνας, ένα είδος σωλήνα από μη σιδηρούχο μέταλλο, είναι ένας συμπιεσμένος και τραβηγμένος σωλήνας χωρίς ραφή. Ο χαλκοσωλήνας έχει τα χαρακτηριστικά ότι είναι ισχυρός και ανθεκτικός στη διάβρωση και έχει γίνει η πρώτη επιλογή για τους σύγχρονους εργολάβους για την εγκατάσταση σωλήνων νερού, σωλήνων θέρμανσης και ψύξης σε όλες τις κατοικίες εμπορικών κατοικιών. Ο χάλκινος σωλήνας είναι ο καλύτερος σωλήνας παροχής νερού.
1
Πλεονεκτήματα του χαλκοσωλήνα:
1. Ελαφρύ βάρος, καλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλή αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία. Χρησιμοποιείται συνήθως στην κατασκευή εξοπλισμού ανταλλαγής θερμότητας (όπως συμπυκνωτές κ.λπ.). Χρησιμοποιείται επίσης για τη συναρμολόγηση αγωγών χαμηλής θερμοκρασίας σε εξοπλισμό παραγωγής οξυγόνου. Οι χάλκινοι σωλήνες μικρής διαμέτρου χρησιμοποιούνται συχνά για τη μεταφορά υγρών υπό πίεση (όπως συστήματα λίπανσης, συστήματα πίεσης λαδιού κ.λπ.) και ως σωλήνες μέτρησης πίεσης για όργανα.
2. Οι χάλκινοι σωλήνες έχουν τα χαρακτηριστικά ότι είναι ισχυροί και ανθεκτικοί στη διάβρωση και έχουν γίνει η πρώτη επιλογή για τους σύγχρονους εργολάβους για την εγκατάσταση σωλήνων νερού, σωλήνων θέρμανσης και ψύξης σε όλες τις επαγγελματικές κατοικίες.
3. Οι χαλκοσωλήνες έχουν πολλά πλεονεκτήματα: είναι ισχυροί και έχουν την υψηλή αντοχή των γενικών μετάλλων. Ταυτόχρονα, είναι πιο εύκολο να λυγίσουν, να στρίψουν, να ραγίσουν και να σπάσουν από τα γενικά μέταλλα και έχουν ορισμένη αντίσταση κατά του παγετού στην ανύψωση και την κρούση. Επομένως, από τη στιγμή που εγκατασταθούν χάλκινοι σωλήνες νερού στο σύστημα ύδρευσης των κτιρίων, είναι ασφαλείς και αξιόπιστοι στη χρήση τους, ακόμη και δεν απαιτούν συντήρηση και συντήρηση.
Μειονεκτήματα των χαλκοσωλήνων: Όσον αφορά τους χαλκοσωλήνες, η υψηλή τιμή είναι το μεγαλύτερο μειονέκτημά τους. Αυτή τη στιγμή είναι ο πιο προηγμένος αγωγός νερού. Συνήθως εγκαθίσταται με τεχνολογία συγκόλλησης και δεν θα έχει διαρροή εφ' όρου ζωής. Η σύνδεση στη διεπαφή των χαλκοσωλήνων εξαρτάται κυρίως από το επίπεδο της διαδικασίας κατασκευής και οι απαιτήσεις ποιότητας κατασκευής είναι υψηλές.
Τα παρακάτω θα εξηγήσουν τις διαφορές μεταξύ σωλήνων χαλκού και σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα από τις ακόλουθες πτυχές
Η σύγκριση απόδοσης σωλήνων χαλκού και σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα έχει ως εξής:
I. Σύγκριση επιδόσεων χαλκοσωλήνων και σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα: θερμική αγωγιμότητα
Δεδομένου ότι η θερμική αγωγιμότητα των χάλκινων σωλήνων είναι 100W/m βαθμός και η θερμική αγωγιμότητα των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα είναι 13 W/m βαθμός, αυτό φυσικά θα επηρεάσει τον συνολικό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Ωστόσο, το πάχος τοιχώματος των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να μειωθεί στα 0,5~0,8 mm, ενώ το πάχος τοιχώματος των σωλήνων χαλκού δεν μπορεί να είναι μικρότερο από 1,2 mm λόγω αντοχής και φθοράς λόγω διάβρωσης.
Σύμφωνα με τον τύπο: Rc= (1) Όπου: Rc - θερμική αντίσταση, m2k/w. λ - θερμική αγωγιμότητα, W/(mk).
δ - πάχος τοιχώματος σωλήνα, m
Όταν το υλικό του σωλήνα είναι σταθερό και το λ είναι αμετάβλητο, σύμφωνα με τον τύπο (1), τόσο μικρότερο δ, τόσο μικρότερο είναι το Rc και τόσο μεγαλύτερος ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας. Αυτό μπορεί να μειώσει το χάσμα μεταξύ των συνολικών συντελεστών μεταφοράς θερμότητας των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα και των σωλήνων χαλκού.
Δεδομένου ότι τα εσωτερικά και εξωτερικά τοιχώματα των χαλκοσωλήνων είναι πιο τραχιά από τον ανοξείδωτο χάλυβα, είναι επιρρεπή σε απολέπιση, γεγονός που αυξάνει τη θερμική αντίσταση των χαλκοσωλήνων, γεγονός που με τη σειρά του μειώνει το χάσμα μεταξύ των συνολικών συντελεστών μεταφοράς θερμότητας των χαλκοσωλήνων και των σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα.
II. Σύγκριση απόδοσης σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από χαλκό και ανοξείδωτο χάλυβα: απελευθέρωση θερμότητας με συναγωγή
Όταν χρησιμοποιείτε σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα ή σωλήνες χαλκού, ο ρυθμός ροής στον σωλήνα είναι τυρβώδης. Ο μεγαλύτερος παράγοντας που επηρεάζει τη συναγωγή απελευθέρωσης θερμότητας είναι το πάχος του στρωτού κάτω στρώματος, επειδή η μεταφορά θερμότητας στο στρωτό κάτω στρώμα είναι αγωγιμότητα θερμότητας και η θερμική αγωγιμότητα του νερού είναι πολύ χαμηλή. Κάτω από την ίδια κατάσταση ροής, το πάχος του στρώματος πυθμένα εξαρτάται από την τραχύτητα του εσωτερικού τοιχώματος του σωλήνα. Η εσωτερική επιφάνεια του χαλκοσωλήνα έχει οξείδια και η τραχύτητα του είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα. Το πάχος του στρωματοποιημένου κάτω στρώματος του χαλκοσωλήνα είναι μεγαλύτερο από αυτό του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό καθιστά τον συντελεστή απελευθέρωσης θερμότητας με συναγωγή του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα μεγαλύτερο από αυτόν του χάλκινου σωλήνα.
Rw=(2)
Όπου: Rw--Συγαγωγική θερμική αντίσταση απελευθέρωσης θερμότητας, m2k/w. w--Συγαγωγικός συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας, w/m2.k. ?Σύμφωνα με τον τύπο (2), όσο μεγαλύτερο είναι το w, τόσο μικρότερο είναι το Rw.
III. Σύγκριση απόδοσης χάλκινου σωλήνα και σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα: συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης
Υπάρχουν δύο τύποι συντελεστών απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης: συμπύκνωση φιλμ και συμπύκνωση σφαιριδίων. Ο συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης σφαιριδίων είναι πολύ μεγαλύτερος από τον συντελεστή απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης μεμβράνης. Ωστόσο, δεν είναι ακόμα σαφές εάν το εξωτερικό τοίχωμα του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα ή του σωλήνα χαλκού έχει περισσότερη συμπύκνωση σφαιριδίων, αλλά μπορεί να ειπωθεί ότι τα περισσότερα από τα εξωτερικά τοιχώματα των δύο σωλήνων είναι συμπύκνωση φιλμ. Ο συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας της συμπύκνωσης μεμβράνης σχετίζεται στενά με το πάχος της μεμβράνης, επειδή η θερμότητα διεξάγεται μέσα στο φιλμ, η θερμική αγωγιμότητα της μεμβράνης νερού είναι ιδιαίτερα χαμηλή και το πάχος της μεμβράνης εξαρτάται από την τραχύτητα του εξωτερικού τοίχωμα του σωλήνα. Το εξωτερικό τοίχωμα του χάλκινου σωλήνα είναι πολύ πιο τραχύ από αυτό του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα λόγω του στρώματος οξειδίου. Επομένως, ο συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης του εξωτερικού τοιχώματος του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι μεγαλύτερος από αυτόν του εξωτερικού τοιχώματος του χαλκοσωλήνα.
Rm=(3)
Όπου: Rm--θερμική αντίσταση απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης του εξωτερικού τοιχώματος του σωλήνα, m2k/wm--συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης του εξωτερικού τοιχώματος του σωλήνα, w/m2.k. Σύμφωνα με τον τύπο (3), όσο μεγαλύτερο είναι το m, τόσο μικρότερο είναι το Rm.
IV. Συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας σύγκρισης απόδοσης χάλκινου σωλήνα και σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
K=(4)
Όπου: R--ολική θερμική αντίσταση, m2k/w. K--συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, w/m2.k.
Από το (4), μπορούμε να γνωρίζουμε ότι: εάν η αντίσταση μεταφοράς, η αντίσταση αγωγιμότητας και η αντίσταση απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης μειωθούν, η συνολική αντίσταση θερμότητας θα μειωθεί: εάν μειωθεί η συνολική αντίσταση θερμότητας, ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας θα αυξηθεί.
Κάτω από το ίδιο πάχος τοιχώματος, ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι 6% χαμηλότερος από αυτόν του χαλκοσωλήνα. Λόγω της χρήσης σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα που είναι λεπτότεροι από τους χαλκοσωλήνες, ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας και ο συντελεστής απελευθέρωσης θερμότητας συμπύκνωσης του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι μεγαλύτεροι από εκείνους του χαλκοσωλήνα, γεγονός που βελτιώνει τον συνολικό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας του ανοξείδωτου χάλυβα σωλήνας.
Συγκριτικός πίνακας απόδοσης μεταφοράς θερμότητας χαλκοσωλήνων και σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
3
V. Σύγκριση μακροπρόθεσμων οικονομικών επιδόσεων χαλκοσωλήνων και σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
Με την αύξηση του χρόνου λειτουργίας, το στρώμα οξειδίου του χαλκοσωλήνα θα γίνεται όλο και πιο παχύ και το αποτέλεσμα μεταφοράς θερμότητας θα γίνεται όλο και χειρότερο. Ωστόσο, ο ανοξείδωτος χάλυβας βασικά δεν θα οξειδωθεί ή η ταχύτητα οξείδωσης είναι πολύ αργή. Επομένως, εάν ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα και ο εναλλάκτης θερμότητας σωλήνων χαλκού τεθούν σε λειτουργία ταυτόχρονα, όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος λειτουργίας, τόσο καλύτερη θα είναι η οικονομία του εναλλάκτη θερμότητας σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα από αυτή του εναλλάκτη θερμότητας χαλκοσωλήνων εναλλάκτης. Ταυτόχρονα, ο χάλκινος σωλήνας έχει πολύ ισχυρότερη ικανότητα προσρόφησης για τα υπολείμματα στο νερό ψύξης από τον σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα, γεγονός που μειώνει σημαντικά την οικονομική απόδοση του εξοπλισμού.
Έκτον, η σύγκριση των επιδόσεων του σωλήνα χαλκού και του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα σύγκριση απόδοσης ασφάλειας
Πίνακας τεχνικών χαρακτηριστικών του χαλκοσωλήνα και του σωλήνα ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
4
Μπορεί να φανεί από τον παραπάνω πίνακα: η αντοχή διαρροής και η αντοχή σε εφελκυσμό του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι υψηλότερες από εκείνες του χαλκοσωλήνα, η διάρκεια ζωής του σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από αυτή του χαλκοσωλήνα, ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι χαμηλότερος από αυτό του χαλκοσωλήνα, και είναι πιο κοντά στο φύλλο σωλήνα. Επομένως, δεν είναι εύκολο να καταστρέψετε τον σωλήνα ή να επηρεάσετε τη διαστολή λόγω θερμικής διαστολής και συστολής.
Πίνακας αντοχής στη διάβρωση χάλκινων σωλήνων και σωλήνων ανταλλαγής θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα
5
Από τον παραπάνω πίνακα, μπορούμε να δούμε ότι οι σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα έναντι των χάλκινων σωλήνων: καλή αντοχή στη διάβρωση, μπορούν να αντισταθούν στη διάβρωση κρούσης του ατμού με σταγονίδια νερού σε υψηλή ταχύτητα. καλή αντοχή στη διάβρωση αμμωνίας: ανθεκτικό στη διάβρωση από πλευράς κρούσης νερού, συνειδητοποιήστε το σύστημα χωρίς ιόντα χαλκού και η τιμή pH μπορεί να αυξηθεί για να μειωθεί ο ρυθμός διάβρωσης και ο ρυθμός ροής του νερού ψύξης μπορεί να αυξηθεί στα 2,3 m/s, έως και 3,5 m/s, το οποίο όχι μόνο μπορεί να βελτιώσει τον συνολικό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, αλλά και να μειώσει την εναπόθεση ακαθαρσιών στο σωλήνα.
