دانش صنعت مس: مقایسه عملکرد لوله های مسی و لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ
لوله تبادل حرارتی از جنس استنلس استیل: دستگاهی ساخته شده از فولاد ضد زنگ، یکی از اجزای مبدل حرارتی که در داخل سیلندر قرار می گیرد و برای تبادل حرارت بین دو محیط استفاده می شود.
2
لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ دارای مزایای زیر هستند:
1. لوله تبادل حرارتی از لولههای جدار نازک 8 میلیمتری 0 استفاده میکند. برای بهبود عملکرد کلی تبادل حرارت. در همان منطقه تبادل حرارتی، ضریب انتقال حرارت کلی 2.{6}}.408٪ بیشتر از لوله های مسی است.
2. از آنجا که مواد SUS304 فولاد آلیاژی ضد زنگ با کیفیت بالا است، سختی بالاتری دارد و درجه فولاد لوله به طور قابل توجهی بهبود یافته است. بنابراین، مقاومت در برابر ضربه و لرزش قوی دارد.
3. از آنجا که دیواره داخلی لوله صاف است، ضخامت لایه پایین جریان لایه مرزی نازک می شود، که نه تنها تبادل حرارت را تقویت می کند، بلکه عملکرد ضد پوسته شدن را نیز بهبود می بخشد. به منظور از بین بردن تنش جوشکاری، عملیات حرارتی در دمای بالای 1050 درجه در یک گاز محافظ انجام می شود. ؟؟؟ لوله های فولادی با فشار دیفرانسیل نشتی بررسی می شوند و تست فشار هوا تا 10 مگاپاسکال است، بدون افت فشار به مدت 5 دقیقه.
لوله مسی: همچنین به عنوان لوله مس قرمز شناخته می شود، نوعی لوله فلزی غیر آهنی، یک لوله بدون درز فشرده و کشیده است. لوله مسی دارای ویژگی های قوی و مقاوم در برابر خوردگی است و به اولین انتخاب پیمانکاران مدرن برای نصب لوله های آب، لوله های گرمایش و سرمایش در تمامی منازل تجاری مسکونی تبدیل شده است. لوله مسی بهترین لوله تامین آب است.
1
مزایای لوله مسی:
1. وزن سبک، هدایت حرارتی خوب، و مقاومت بالا در دمای پایین. معمولاً در ساخت تجهیزات تبادل حرارتی (مانند کندانسور و غیره) استفاده می شود. همچنین برای مونتاژ خطوط لوله با دمای پایین در تجهیزات تولید اکسیژن استفاده می شود. لوله های مسی با قطر کم اغلب برای انتقال مایعات تحت فشار (مانند سیستم های روانکاری، سیستم های فشار روغن و غیره) و به عنوان لوله های اندازه گیری فشار برای ابزارها استفاده می شوند.
2. لوله های مسی دارای ویژگی های قوی و مقاوم در برابر خوردگی بوده و به اولین انتخاب پیمانکاران مدرن برای نصب لوله های آب، لوله های گرمایش و سرمایش در تمامی منازل تجاری مسکونی تبدیل شده است.
3. لوله های مسی مزایای زیادی دارند: آنها قوی هستند و دارای استحکام بالایی نسبت به فلزات عمومی هستند. در عین حال خم شدن، پیچش، ترک خوردن و شکستن آنها نسبت به فلزات معمولی آسانتر است و مقاومت خاصی در برابر یخ زدگی و ضربه دارند. بنابراین، هنگامی که لوله های مسی آب در سیستم آبرسانی ساختمان ها نصب می شوند، استفاده از آنها ایمن و قابل اعتماد بوده و حتی نیازی به نگهداری و نگهداری ندارند.
معایب لوله های مسی: تا جایی که به لوله های مسی مربوط می شود، قیمت بالا بزرگترین نقطه ضعف آن است. این لوله در حال حاضر پیشرفته ترین لوله آب است. معمولاً با فناوری جوش نصب می شود و مادام العمر نشتی ندارد. اتصال در فصل مشترک لوله های مسی عمدتاً به سطح فرآیند ساخت و ساز بستگی دارد و الزامات کیفیت ساخت و ساز بالا است.
در ادامه تفاوت لوله های مسی و لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ از جنبه های زیر توضیح داده خواهد شد
مقایسه عملکرد لوله های مسی و لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ به شرح زیر است:
I. مقایسه عملکرد لوله های مسی و لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ: هدایت حرارتی
از آنجایی که رسانایی حرارتی لوله های مسی 100W/m درجه و هدایت حرارتی لوله های فولادی ضد زنگ 13W/m درجه است، این البته بر ضریب انتقال حرارت کلی تأثیر می گذارد. با این حال، ضخامت دیواره لوله های فولادی ضد زنگ را می توان به 0.5 تا 0.8 میلی متر کاهش داد، در حالی که ضخامت دیواره لوله های مسی به دلیل استحکام و سایش فرسایش نمی تواند کمتر از 1.2 میلی متر باشد.
طبق فرمول: Rc= (1) جایی که: Rc - مقاومت حرارتی، m2k/w. λ - هدایت حرارتی، W/(mk).
δ - ضخامت دیواره لوله، متر
هنگامی که مواد لوله ثابت است و λ بدون تغییر است، طبق فرمول (1)، δ کوچکتر، Rc کوچکتر و ضریب انتقال حرارت بیشتر است. این می تواند شکاف بین ضرایب انتقال حرارت کلی لوله های فولادی ضد زنگ و لوله های مسی را کاهش دهد.
از آنجایی که دیواره های داخلی و خارجی لوله های مسی نسبت به فولاد ضد زنگ زبرتر هستند، مستعد پوسته پوسته شدن هستند که این امر باعث افزایش مقاومت حرارتی لوله های مسی می شود که به نوبه خود فاصله بین ضرایب انتقال حرارت کلی لوله های مسی و لوله های فولادی ضد زنگ را کاهش می دهد.
II. مقایسه عملکرد لوله های تبادل حرارتی مس و فولاد ضد زنگ: انتشار گرمای همرفتی
هنگام استفاده از لوله های فولادی ضد زنگ یا لوله های مسی، سرعت جریان در لوله آشفته است. بزرگترین عامل موثر بر انتشار گرمای همرفتی، ضخامت لایه زیرین آرام است، زیرا انتقال حرارت در لایه زیرین آرام، رسانایی گرما است و هدایت حرارتی آب بسیار پایین است. در حالت جریان یکسان، ضخامت لایه زیرین آرام به زبری دیواره داخلی لوله بستگی دارد. سطح داخلی لوله مسی دارای اکسید است و زبری آن بسیار بیشتر از لوله فولادی ضد زنگ است. ضخامت لایه لایه زیرین لوله مسی بیشتر از ضخامت لوله فولادی ضد زنگ است. این باعث می شود ضریب انتشار حرارت همرفتی لوله فولادی ضد زنگ بیشتر از لوله مسی باشد.
Rw=(2)
کجا: Rw--مقاومت حرارتی انتشار گرمای همرفتی، m2k/w. w--ضریب انتشار گرمای همرفتی، w/m2.k. ?طبق فرمول (2) هر چه w بزرگتر باشد Rw کوچکتر است.
III. مقایسه عملکرد لوله مسی و لوله تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ: ضریب انتشار حرارت تراکم
دو نوع ضریب رهاسازی حرارت تراکم وجود دارد: تراکم فیلم و تراکم مهره. ضریب رهاسازی حرارت تراکم مهره بسیار بزرگتر از ضریب انتشار حرارت تراکم فیلم است. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا دیواره بیرونی لوله فولادی ضد زنگ یا لوله مسی تراکم مهرهای بیشتری دارد، اما میتوان گفت که بیشتر دیوارههای بیرونی دو لوله، متراکم فیلم هستند. ضریب انتشار حرارت تراکم فیلم ارتباط نزدیکی با ضخامت فیلم دارد، زیرا گرما در داخل فیلم هدایت می شود، هدایت حرارتی فیلم آب به ویژه کم است و ضخامت فیلم به زبری لایه خارجی بستگی دارد. دیواره لوله دیواره بیرونی لوله مسی به دلیل لایه اکسیدی بسیار زبرتر از دیواره لوله فولادی ضد زنگ است. بنابراین، ضریب انتشار حرارت تراکم دیواره بیرونی لوله فولادی ضد زنگ بیشتر از دیواره بیرونی لوله مسی است.
Rm=(3)
جایی که: Rm--مقاومت حرارتی انتشار گرمای تراکم دیواره بیرونی لوله، m2k/wm{2}}ضریب انتشار گرمای تراکم دیواره بیرونی لوله، w/m2.k. طبق فرمول (3) هر چه m بزرگتر باشد Rm کوچکتر است.
IV. ضریب انتقال حرارت کلی مقایسه عملکرد لوله مسی و لوله تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ
K=(4)
کجا: R{0}}مقاومت حرارتی کل، m2k/w. K--ضریب انتقال حرارت کلی، w/m2.k.
از (4)، میتوانیم بدانیم که: اگر مقاومت همرفتی، مقاومت هدایتی و مقاومت انتشار حرارت تراکم کاهش یابد، مقاومت حرارتی کل کاهش مییابد: اگر مقاومت حرارتی کل کاهش یابد، ضریب انتقال حرارت کلی افزایش مییابد.
تحت ضخامت دیواره یکسان، ضریب انتقال حرارت کلی لوله فولادی ضد زنگ 6٪ کمتر از لوله مسی است. به دلیل استفاده از لولههای فولادی ضد زنگ که نازکتر از لولههای مسی هستند، ضریب انتقال حرارت کلی و ضریب انتشار حرارت تراکم لوله فولادی ضد زنگ بزرگتر از لولههای مسی است که ضریب انتقال حرارت کلی فولاد ضد زنگ را بهبود میبخشد. لوله
جدول مقایسه عملکرد انتقال حرارت لوله های مسی و لوله های مبدل حرارتی فولادی ضد زنگ
3
V. مقایسه عملکرد اقتصادی بلند مدت لوله های مسی و لوله های مبدل حرارتی فولاد ضد زنگ
با افزایش زمان کار، لایه اکسیدی لوله مسی ضخیم تر و ضخیم تر می شود و اثر انتقال حرارت بدتر و بدتر می شود. با این حال، فولاد ضد زنگ اساسا اکسید نمی شود، یا سرعت اکسیداسیون بسیار پایین است. بنابراین، اگر مبدل حرارتی لوله فولادی ضد زنگ و مبدل حرارتی لوله مسی به طور همزمان راه اندازی شوند، هر چه زمان کار طولانی تر باشد، اقتصاد مبدل حرارتی لوله فولادی ضد زنگ بهتر از حرارت لوله مسی خواهد بود. مبدل در عین حال، لوله مسی نسبت به لوله فولادی ضد زنگ ظرفیت جذب بسیار قوی تری برای زباله ها در آب خنک کننده دارد که کارایی اقتصادی تجهیزات را تا حد زیادی کاهش می دهد.
ششم، مقایسه عملکرد لوله مسی و مقایسه عملکرد ایمنی لوله تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ
جدول مشخصات مهندسی لوله مسی و لوله تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ
4
از جدول بالا قابل مشاهده است: استحکام تسلیم و استحکام کششی لوله فولادی ضد زنگ بیشتر از لوله مسی است، طول عمر لوله فولادی ضد زنگ باید بیشتر از لوله مسی باشد، ضریب انبساط حرارتی کمتر از لوله مسی است و به ورق لوله نزدیکتر است. بنابراین، آسیب رساندن به لوله یا تأثیر بر انبساط به دلیل انبساط و انقباض حرارتی آسان نیست.
جدول مقاومت در برابر خوردگی لوله های مسی و لوله های تبادل حرارتی فولاد ضد زنگ
5
از جدول بالا، می بینیم که لوله های فولادی ضد زنگ مزایای زیر را نسبت به لوله های مسی دارند: مقاومت در برابر فرسایش خوب، می توانند در برابر خوردگی ضربه بخار با قطرات آب با سرعت بالا مقاومت کنند. مقاومت در برابر خوردگی آمونیاک خوب: مقاوم در برابر خوردگی ضربه جانبی آب، سیستم بدون یون مس را درک می کند، و مقدار pH را می توان برای کاهش نرخ خوردگی افزایش داد، و سرعت جریان آب خنک کننده را می توان تا 2.3 متر بر ثانیه، تا 3.5 افزایش داد. متر بر ثانیه، که نه تنها می تواند ضریب انتقال حرارت کلی را بهبود بخشد، بلکه رسوب ناخالصی ها را در لوله کاهش می دهد.
