Comparația performanței tuburilor de cupru și a tuburilor de schimb de căldură din oțel inoxidabil este următoarea:
1. Comparația performanțelor tuburilor de cupru și tuburilor de schimb de căldură din oțel inoxidabil: conductivitate termică
Deoarece conductivitatea termică a tuburilor de cupru este de 100grad W/m, iar cea a tuburilor din oțel inoxidabil este de 13W/m grad, acest lucru va afecta, desigur, coeficientul global de transfer de căldură. Cu toate acestea, grosimea peretelui tuburilor din oțel inoxidabil poate fi redusă la 0,5 ~ 0,8 mm, în timp ce grosimea peretelui tuburilor de cupru nu poate fi mai mică de 1,2 mm din cauza rezistenței, eroziunii și uzurii.
Conform formulei: Rc=(1)Unde: Rc--rezistență termică, m2k/w. λ--conductivitate termică, W/(mk).
δ--grosimea peretelui tubului, m
Când materialul tubului este constant și λ este neschimbat, conform formulei (1), cu cât δ este mai mic, cu atât Rc este mai mic și coeficientul de transfer de căldură este mai mare. Acest lucru poate reduce decalajul în coeficientul general de transfer de căldură dintre tuburile din oțel inoxidabil și tuburile de cupru.
Deoarece pereții interiori și exteriori ai tuburilor de cupru sunt mai aspri decât oțelul inoxidabil, aceștia sunt predispuși la detartrare, ceea ce crește rezistența termică a tuburilor de cupru, ceea ce, la rândul său, reduce decalajul dintre coeficienții generali de transfer de căldură ai tuburilor de cupru și tuburile din oțel inoxidabil.
II. Comparație de performanță a tuburilor de cupru și a tuburilor de schimb de căldură din oțel inoxidabil: degajare de căldură prin convecție
Când se folosesc tuburi din oțel inoxidabil sau tuburi de cupru, debitul în tub este turbulent. Cel mai mare factor care afectează eliberarea căldurii prin convecție este grosimea stratului inferior laminar, deoarece transferul de căldură în stratul inferior laminar este conducție de căldură, iar conductivitatea termică a apei este foarte scăzută. În aceeași stare de curgere, grosimea stratului inferior laminar depinde de rugozitatea peretelui interior al tubului. Pe suprafața interioară a tubului de cupru există oxid, iar rugozitatea acestuia este mult mai mare decât cea a tubului din oțel inoxidabil. Grosimea stratului inferior laminar al tubului de cupru este mai mare decât cea a stratului inferior laminar al tubului de oțel inoxidabil. Acest lucru face ca coeficientul de eliberare a căldurii prin convecție al tubului din oțel inoxidabil să fie mai mare decât cel al tubului de cupru.
Rw=(2)
Unde: Rw--rezistența termică de eliberare a căldurii prin convecție, m2k/w. w--coeficientul de eliberare a căldurii prin convecție, w/m2.k. Conform formulei (2), cu cât w este mai mare, cu atât Rw este mai mic.
III. Comparația performanței tubului de cupru și tubului de schimb de căldură din oțel inoxidabil: coeficientul de eliberare a căldurii de condensare
Există două tipuri de coeficienți de eliberare a căldurii de condensare: condensarea filmului și condensarea granulelor. Coeficientul de eliberare a căldurii de condensare a granulelor este mult mai mare decât coeficientul de eliberare a căldurii de condensare a filmului. Cu toate acestea, nu este clar dacă peretele exterior al tubului din oțel inoxidabil sau al tubului de cupru are mai multă condensare de mărgele, dar se poate spune că majoritatea pereților exteriori ai celor două tuburi sunt condens de peliculă. Coeficientul de eliberare a căldurii al condensului filmului este strâns legat de grosimea filmului, deoarece interiorul filmului este conductiv de căldură, conductivitatea termică a filmului de apă este deosebit de scăzută, iar grosimea filmului depinde de rugozitatea filmului. peretele exterior al tubului. Peretele exterior al tubului de cupru este mult mai dur decât cel al tubului din oțel inoxidabil datorită stratului de oxid. Prin urmare, coeficientul de eliberare a căldurii de condensare al peretelui exterior al tubului de oțel inoxidabil este mai mare decât cel al peretelui exterior al tubului de cupru.
Rm=(3)
Unde: Rm--rezistența termică de eliberare a căldurii de condensare a peretelui exterior al tubului, m2k/wm--coeficientul de eliberare a căldurii de condensare a peretelui exterior al tubului, w/m2.k. Conform formulei (3), cu cât m este mai mare, cu atât Rm este mai mic.
IV. Comparația generală a coeficientului de transfer de căldură al performanței între tubul de cupru și tubul de schimb de căldură din oțel inoxidabil
K=(4)
Unde: R--rezistența termică totală, m2k/w. K--coeficientul global de transfer termic, w/m2.k.
Din (4), se poate observa că: dacă rezistența termică la convecție, rezistența la conductibilitatea termică și rezistența termică la eliberarea căldurii de condensare sunt toate reduse, rezistența termică totală va fi redusă: dacă rezistența termică totală este redusă, transferul total de căldură coeficientul va crește.
Sub aceeași grosime a peretelui, coeficientul general de transfer termic al tubului din oțel inoxidabil este cu 6% mai mic decât cel al tubului de cupru. Datorită utilizării tuburilor din oțel inoxidabil care sunt mai subțiri decât tuburile de cupru, coeficientul general de transfer de căldură și coeficientul de eliberare a căldurii de condensare al tuburilor din oțel inoxidabil sunt mai mari decât cele ale tuburilor de cupru, ceea ce îmbunătățește coeficientul general de transfer de căldură al tuburilor din oțel inoxidabil.
