Poznavanje industrije bakra: Poređenje performansi bakarnih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika
Cijev za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika: uređaj napravljen od nehrđajućeg čelika, jedne od komponenti izmjenjivača topline, smješten unutar cilindra, koji se koristi za razmjenu topline između dva medija.
2
Cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika imaju sljedeće prednosti:
1. Cijev za izmjenu topline koristi 0.5-0.8mm cijevi tankog zida kako bi poboljšala ukupnu izmjenu topline. Pod istom površinom razmjene topline, ukupni koeficijent prijenosa topline je 2.121-8.408% veći od koeficijenta bakarnih cijevi.
2. Budući da je materijal od visokokvalitetnog nehrđajućeg čelika SUS304, ima veću tvrdoću i stupanj čelika cijevi je značajno poboljšan. Zbog toga ima jaku otpornost na udarce i vibracije.
3. Budući da je unutrašnji zid cijevi glatki, debljina graničnog sloja teče donjeg sloja je istanjena, što ne samo da jača razmjenu topline, već i poboljšava performanse protiv kamenca. Da bi se eliminisalo naprezanje zavarivanja, toplotna obrada se vrši na visokoj temperaturi od 1050 stepeni u zaštitnom gasu. ??? Čelične cijevi se provjeravaju diferencijalnim pritiskom, a ispitivanje tlaka zraka je do 10MPa, bez pada tlaka 5 minuta.
Bakarna cijev: poznata i kao crvena bakrena cijev, vrsta cijevi od obojenih metala, je presovana i izvučena bešavna cijev. Bakarna cijev ima karakteristike čvrste i otporne na koroziju, te je postala prvi izbor savremenih izvođača za ugradnju vodovodnih cijevi, cijevi za grijanje i hlađenje u svim stambenim poslovnim kućama. Bakarna cijev je najbolja cijev za dovod vode.
1
Prednosti bakrenih cijevi:
1. Mala težina, dobra toplotna provodljivost i visoka čvrstoća na niskim temperaturama. Obično se koristi u proizvodnji opreme za izmjenu topline (kao što su kondenzatori, itd.). Također se koristi za sklapanje niskotemperaturnih cjevovoda u opremi za proizvodnju kisika. Bakarne cijevi malih promjera često se koriste za transport tekućina pod pritiskom (kao što su sistemi za podmazivanje, sistemi za pritisak ulja, itd.) i kao cijevi za mjerenje tlaka za instrumente.
2. Bakrene cijevi imaju karakteristike da su čvrste i otporne na koroziju, te su postale prvi izbor za savremene izvođače za ugradnju vodovodnih cijevi, cijevi za grijanje i hlađenje u sve stambene poslovne kuće.
3. Bakrene cijevi imaju mnoge prednosti: jake su i imaju visoku čvrstoću u odnosu na opće metale; u isto vrijeme, lakše se savijati, uvijati, pucati i lomiti od običnih metala i imaju određenu otpornost na mraz i udarce. Stoga, kada se bakarne vodovodne cijevi ugrade u vodovodni sistem zgrada, one su sigurne i pouzdane za upotrebu, pa čak i ne zahtijevaju održavanje i održavanje.
Nedostaci bakarnih cijevi: Što se bakarnih cijevi tiče, visoka cijena je njihov najveći nedostatak. Trenutno je to najkvalitetnija vodovodna cijev. Obično se postavlja tehnologijom zavarivanja i neće curiti doživotno. Priključak na međi bakrenih cevi uglavnom zavisi od nivoa procesa izgradnje, a zahtevi za kvalitetom izgradnje su visoki.
U nastavku će se objasniti razlike između bakrenih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika sa sljedećih aspekata
Poređenje performansi bakrenih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika je kako slijedi:
I. Poređenje performansi bakrenih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika: toplinska provodljivost
Pošto je toplotna provodljivost bakarnih cevi 100W/m stepen, a toplotna provodljivost cevi od nerđajućeg čelika 13W/m stepen, to će naravno uticati na ukupan koeficijent prenosa toplote. Međutim, debljina stijenke cijevi od nehrđajućeg čelika može se smanjiti na 0,5~0,8 mm, dok debljina stijenke bakrenih cijevi ne može biti manja od 1,2 mm zbog čvrstoće i trošenja erozije.
Prema formuli: Rc= (1) Gdje je: Rc - toplotni otpor, m2k/w. λ - toplotna provodljivost, W/(mk).
δ - debljina stijenke cijevi, m
Kada je materijal cijevi konstantan, a λ nepromijenjen, prema formuli (1), manji je δ, manji je Rc i veći je koeficijent prolaza topline. Ovo može smanjiti jaz između ukupnih koeficijenata prijenosa topline cijevi od nehrđajućeg čelika i bakrenih cijevi.
Budući da su unutarnji i vanjski zidovi bakrenih cijevi grublji od nehrđajućeg čelika, skloni su ljuštenju, što povećava toplinski otpor bakrenih cijevi, što zauzvrat sužava jaz između ukupnih koeficijenata prijenosa topline bakrenih cijevi i cijevi od nehrđajućeg čelika.
II. Poređenje performansi cijevi za izmjenu topline od bakra i nehrđajućeg čelika: konvekcijsko oslobađanje topline
Kada se koriste cijevi od nehrđajućeg čelika ili bakrene cijevi, brzina protoka u cijevi je turbulentna. Najveći faktor koji utiče na konvektivno oslobađanje toplote je debljina laminarnog sloja dna, jer je prenos toplote u laminarnom donjem sloju toplotna provodljivost, a toplotna provodljivost vode je veoma niska. U istom stanju tečenja, debljina laminarnog sloja dna zavisi od hrapavosti unutrašnjeg zida cevi. Unutrašnja površina bakrene cijevi ima okside, a njena hrapavost je mnogo veća nego kod cijevi od nehrđajućeg čelika. Debljina laminarnog donjeg sloja bakrene cijevi veća je od debljine cijevi od nehrđajućeg čelika. To čini koeficijent konvektivnog oslobađanja topline cijevi od nehrđajućeg čelika većim nego kod bakrene cijevi.
Rw=(2)
Gdje: Rw--Termička otpornost na konvektivno oslobađanje topline, m2k/w. w--Koeficijent konvektivnog oslobađanja topline, w/m2.k. ?Prema formuli (2), što je veći w, to je manji Rw.
III. Poređenje performansi bakrene cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika: koeficijent oslobađanja kondenzacijske topline
Postoje dvije vrste koeficijenata oslobađanja kondenzacijske topline: filmska kondenzacija i kondenzacija kuglica. Koeficijent oslobađanja topline kondenzacije kuglica je mnogo veći od koeficijenta oslobađanja topline kondenzacije filma. Međutim, još uvijek je nejasno da li vanjski zid cijevi od nehrđajućeg čelika ili bakrene cijevi ima više kondenzacije, ali se može reći da je većina vanjskih zidova dvije cijevi kondenzirana od filma. Koeficijent oslobađanja topline kondenzacije filma usko je povezan s debljinom filma, jer se toplina provodi unutar filma, toplotna provodljivost vodenog filma je posebno niska, a debljina filma ovisi o hrapavosti vanjskog filma. zid cijevi. Vanjski zid bakrene cijevi je mnogo grublji od zida cijevi od nehrđajućeg čelika zbog sloja oksida. Stoga je koeficijent oslobađanja kondenzacijske topline vanjskog zida cijevi od nehrđajućeg čelika veći od koeficijenta vanjskog zida bakrene cijevi.
Rm=(3)
Gdje je: Rm--termički otpor kondenzacijske topline vanjskog zida cijevi, m2k/wm--koeficijent oslobađanja kondenzacijske topline vanjskog zida cijevi, w/m2.k. Prema formuli (3), što je veći m, manji je Rm.
IV. Poređenje ukupnog koeficijenta prijenosa topline bakrene cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika
K=(4)
Gdje: R--ukupni toplotni otpor, m2k/w. K--ukupni koeficijent prolaza topline, w/m2.k.
Iz (4) možemo znati da: ako se smanji otpor konvekcije, otpor vodljivosti i otpor oslobađanja kondenzacije, ukupni otpor topline će se smanjiti: ako se ukupni otpor topline smanji, ukupni koeficijent prijenosa topline će se povećati.
Pod istom debljinom stijenke, ukupni koeficijent prijenosa topline cijevi od nehrđajućeg čelika je 6% niži nego kod bakrenih cijevi. Zbog upotrebe cijevi od nehrđajućeg čelika koje su tanje od bakrenih cijevi, ukupni koeficijent prijenosa topline i koeficijent oslobađanja kondenzacijske topline cijevi od nehrđajućeg čelika su veći od onih kod bakrenih cijevi, što poboljšava ukupni koeficijent prijenosa topline nehrđajućeg čelika cijev.
Tablica za usporedbu performansi prijenosa topline bakrenih cijevi i cijevi izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika
3
V. Dugoročno poređenje ekonomskog učinka bakrenih cijevi i cijevi izmjenjivača topline od nehrđajućeg čelika
Sa povećanjem vremena rada, oksidni sloj bakrene cijevi će postati sve deblji i deblji, a učinak prijenosa topline će biti sve gori i gori. Međutim, nehrđajući čelik u osnovi neće oksidirati, ili je brzina oksidacije vrlo spora. Stoga, ako se cijevni izmjenjivač topline od nehrđajućeg čelika i izmjenjivač topline od bakrenih cijevi puste u rad u isto vrijeme, što je duže vrijeme rada, to će biti bolja ekonomičnost izmjenjivača topline cijevi od nehrđajućeg čelika od topline od bakrenih cijevi izmjenjivač. Istovremeno, bakarna cijev ima mnogo jači kapacitet adsorpcije otpada u rashladnoj vodi od cijevi od nehrđajućeg čelika, što uvelike smanjuje ekonomsku efikasnost opreme.
Šesto, poređenje performansi bakrenih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika poređenje sigurnosnih performansi
Tabela tehničkih karakteristika bakrene cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika
4
Može se vidjeti iz gornje tabele: čvrstoća tečenja i vlačna čvrstoća cijevi od nehrđajućeg čelika su veće od onih kod bakarne cijevi, vijek trajanja cijevi od nehrđajućeg čelika mora biti duži od onog kod bakarne cijevi, koeficijent toplinskog širenja je manji od onu od bakarne cijevi, a bliže je cijevnom listu. Stoga nije lako oštetiti cijev ili utjecati na ekspanziju zbog toplinskog širenja i kontrakcije.
Tablica otpornosti na koroziju bakrenih cijevi i cijevi za izmjenu topline od nehrđajućeg čelika
5
Iz gornje tabele možemo vidjeti da cijevi od nehrđajućeg čelika imaju sljedeće prednosti u odnosu na bakrene cijevi: dobra otpornost na eroziju, mogu se oduprijeti udarnoj koroziji pare s kapljicama vode pri velikoj brzini; dobra otpornost na koroziju amonijaka: otporna na koroziju sa strane vode, ostvariti sistem bez jona bakra, a pH vrijednost se može povećati kako bi se smanjila stopa korozije, a brzina protoka rashladne vode može se povećati na 2,3 m/s, do 3,5 m/s, što ne samo da može poboljšati ukupan koeficijent prijenosa topline, već i smanjiti taloženje nečistoća u cijevi.
