不锈钢盘管因其材质的耐腐蚀性和经济性,如今已有很多锅炉、电器、空调等换热设备企业开始从铜盘管转为不锈钢盘管了。那么,今天我们来看看不锈钢盘管和铜盘管换热性能的比对。
1、导热
在盘管制作的材质当中,铜盘管导热系数100W/m℃,不锈钢盘管导热系数13W/m℃。但是,不锈钢管的壁厚可以减薄以0.5~0.8mm,而铜管因强度及冲蚀磨损等原因,其壁厚不能低于1.2mm。
另外根据公式:Rc=λδ,其中:Rc:导热热阻;λ:导热系数;δ:管壁厚度。当管材一定,λ不变时,根据公式得出:δ越小,Rc越小,传热系数越大。
这就可以缩小不锈钢盘管与铜盘管总体传热系数的差距。不锈钢管的外壁比铜管的外壁更加的平整和细腻,因此更不容易结水垢,在使用上有一定的优势。
2、对流放热
盘管内的流速都是絮流的,影响对流放热的最大因素就是层流底层的厚度。因为层流底层中的传热是导热,而水的导热系数很低。在相同情况下,层流底层的厚度取决于管内壁的粗糙度。由于铜盘管的内壁有氧化物,粗糙度会比不锈钢盘管大,所以铜管的层流底层厚度比不锈钢管的层流底层厚度大。最后,使得不锈钢盘管的对流放热系数比铜盘管的大。
凝结放热系数分为膜状凝结和珠状凝结两种,另外珠状凝结放热系数比膜状凝结放热系数要大。一般情况,铜盘管跟不锈钢盘管外壁大部分是膜状凝结。膜状凝结的放热系数取决于管外壁的粗糙度,而铜管的外壁因为氧化的关系,会比不锈钢管的粗糙得多。所以,最后得出不锈钢盘管的外壁凝结放热系数比铜盘管的大。
4、总体换热系数
最后,根据实验结果的得出,在壁厚相同的情况下,不锈钢盘管的总体传热系数比铜管低6%。由于使用比铜管薄的不锈钢管,不锈钢管的总体传热系数和凝结放热系数都比铜管大,最后使不锈盘钢管的总体传热系数提高2.121-8.408%。