Porovnání výkonu měděných trubek a trubek pro výměnu tepla z nerezové oceli je následující:
1. Porovnání výkonu měděných trubek a trubek pro výměnu tepla z nerezové oceli: tepelná vodivost
Vzhledem k tomu, že tepelná vodivost měděných trubek je 100stupeň W/m a trubek z nerezové oceli 13W/m stupně, ovlivní to samozřejmě celkový součinitel prostupu tepla. Tloušťka stěny trubek z nerezové oceli však může být snížena na 0,5 ~ 0,8 mm, zatímco tloušťka stěny měděných trubek nemůže být menší než 1,2 mm kvůli pevnosti, erozi a opotřebení.
Podle vzorce: Rc=(1)Kde: Rc--tepelný odpor, m2k/w. λ--tepelná vodivost, W/(mk).
δ--tloušťka stěny trubky, m
Když je materiál trubky konstantní a λ se nemění, podle vzorce (1), čím menší δ, tím menší Rc a tím větší je koeficient přestupu tepla. To může zúžit mezeru v celkovém koeficientu prostupu tepla mezi trubkami z nerezové oceli a měděnými trubkami.
Vzhledem k tomu, že vnitřní a vnější stěny měděných trubek jsou hrubší než nerezová ocel, jsou náchylné k tvorbě vodního kamene, což zvyšuje tepelný odpor měděných trubek, což zase zužuje mezeru mezi celkovými koeficienty prostupu tepla měděných trubek a trubek z nerezové oceli.
II. Porovnání výkonu měděných trubek a trubek pro výměnu tepla z nerezové oceli: odvod tepla prouděním
Při použití trubek z nerezové oceli nebo měděných trubek je průtok v trubce turbulentní. Největším faktorem ovlivňujícím uvolňování konvekčního tepla je tloušťka laminární spodní vrstvy, protože přenos tepla v laminární spodní vrstvě je vedení tepla a tepelná vodivost vody je velmi nízká. Při stejném stavu proudění závisí tloušťka laminární spodní vrstvy na drsnosti vnitřní stěny trubky. Na vnitřním povrchu měděné trubky je oxid a její drsnost je mnohem větší než u trubky z nerezové oceli. Tloušťka laminární spodní vrstvy měděné trubky je větší než tloušťka laminární spodní vrstvy trubky z nerezové oceli. Díky tomu je koeficient uvolňování tepla prouděním u trubky z nerezové oceli větší než u měděné trubky.
Rw=(2)
Kde: Rw--tepelný odpor při uvolňování tepla konvekcí, m2k/w. w--součinitel uvolňování tepla konvekcí, w/m2.k. ?Podle vzorce (2) čím větší w, tím menší Rw.
III. Porovnání výkonu měděné trubky a trubky tepelného výměníku z nerezové oceli: koeficient uvolňování kondenzačního tepla
Existují dva typy koeficientů uvolňování kondenzačního tepla: kondenzace filmu a kondenzace kuliček. Koeficient uvolňování kondenzačního tepla kuliček je mnohem větší než koeficient uvolňování tepla kondenzací filmu. Není však jasné, zda vnější stěna trubky z nerezové oceli nebo měděné trubky má větší kondenzaci kuliček, ale lze říci, že většina vnějších stěn dvou trubek je kondenzace filmu. Koeficient uvolňování tepla kondenzace filmu úzce souvisí s tloušťkou filmu, protože vnitřek filmu vede teplo, tepelná vodivost vodního filmu je obzvláště nízká a tloušťka filmu závisí na drsnosti filmu. vnější stěna trubky. Vnější stěna měděné trubky je mnohem hrubší než u trubky z nerezové oceli kvůli vrstvě oxidu. Proto je koeficient uvolňování kondenzačního tepla vnější stěny trubky z nerezové oceli větší než koeficient vnější stěny měděné trubky.
Rm=(3)
Kde: Rm--tepelný odpor uvolňovaného kondenzačního tepla vnější stěny trubky, m2k/wm--koeficient uvolňování kondenzačního tepla vnější stěny trubky, w/m2.k. Podle vzorce (3) čím větší m, tím menší Rm.
IV. Porovnání celkového koeficientu přenosu tepla mezi měděnou trubkou a trubkou pro výměnu tepla z nerezové oceli
K=(4)
Kde: R--celkový tepelný odpor, m2k/w. K--celkový součinitel prostupu tepla, w/m2.k.
Z (4) je vidět, že: pokud se sníží tepelný odpor konvekce, odpor tepelné vodivosti a tepelný odpor uvolňování kondenzačního tepla, sníží se celkový tepelný odpor: pokud se sníží celkový tepelný odpor, celkový přenos tepla koeficient se zvýší.
Při stejné tloušťce stěny je celkový koeficient prostupu tepla nerezové trubky o 6 % nižší než u měděné trubky. Díky použití trubek z nerezové oceli, které jsou tenčí než trubky měděné, je celkový koeficient prostupu tepla a koeficient uvolňování kondenzačního tepla u trubek z nerezové oceli větší než u trubek z měděných trubek, což zlepšuje celkový součinitel prostupu tepla trubek z nerezové oceli.
