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        凝汽器專業換管——不銹鋼管

        • 所屬分類:凝汽器專業換管——不銹鋼管

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        • 發布日期:2016/01/25
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        凝汽器專業換管—不銹鋼管

        一、簡介

        我公司生產的銹鋼簿壁焊管,其規格為:直徑Ф12-Ф40 mm,壁厚0.5-2.0 mm,品種齊全。原材料采用進口的AISI304、316L等優質不銹鋼。鋼管在制作過程中均在氣體保護中完成,并經過高溫固溶處理,整過制管過程均是流水線作業。所有鋼管均采用壓差進行泄漏檢查,氣壓試驗至1.0MPa,5分鐘無壓降。

        簿壁不銹鋼管可提高換熱器整體換熱性能,在相同的換熱面積下,總傳熱系數比銅管提高2.12-8.41%。由于材質選用進口的AISI304、316L等優質不銹鋼,因此,使其具有很強的耐高溫蒸汽沖擊性能及抗振性能。管子內壁光滑,使得其邊界層流底層厚度減薄,既強化換熱,又提高了抗結垢性能。

        凝汽器及換熱器換安裝時采用傳統的脹管工藝,不銹鋼管外徑公差選擇與銅管一致,所以不需改變管板孔的加工公差,利于現場直接選用,特別方便老機組的更新改造。經濟實惠,在同等換熱面積下,不銹鋼管的成本約為銅管成本的70%左右。是老式熱交換器銅管的更新換代產品,換管后質量深受用戶的好評。

        我公司可根據用戶需求,生產任意管徑、壁厚及長度的光管和螺紋管。

        二、凝汽器換管改造方案 

        1、凝汽器冷卻管選用不銹鋼管時,特別關注冷卻水中的CL離子含量。在CL離子含量<200mg/kg時可用304或304L,CL離子含量<1000mg/kg時應選用316或316L。

        2、更換冷卻管(不銹鋼管替代黃銅管)、視現場設備情況可在凝汽器喉部加裝噴淋系統;

        3、更換凝汽器支撐板、管板(視現場設備狀況確定)和冷卻管;凝汽器換管改造:在大修前準備好所有工作,僅更換凝汽器的管束及相關部分,無需改變凝汽器的殼體,利用電廠大修時間完成施工。

        三、不銹鋼換熱管與銅管的性能比較

        1、不銹鋼換熱管具有以下優點:

        ? 我公司的換熱管可采用0.5-0.7mm的薄壁管材,提高了整體換熱性能,在相同的換熱面積下,總體的傳熱系數比銅管提高2.12-8.41%。

        ? 由于材質采用304、316等優質不銹鋼,使其具有較高的硬度,管子的鋼度也明顯提高,因此,具有很強的耐高溫蒸汽沖擊性能及抗振性能。

        ? 由于管子內壁光滑,使得其邊界的層流底層厚度減薄,既強化換熱,又提高了抗結垢性能。

        ? 為了消除焊接應力,制作管材時均作在線固熔熱處理(在保護氣體中以1050℃高溫進行)。

        ? 所有管材制作時均為在線渦流探傷,制作完畢后又均采用壓差進行泄漏檢查,水壓試驗至1.0MPa,5分鐘無壓降。

        2、經濟性能比較

        ? 導 熱

        黃銅管的導熱系數為100W/m℃,不銹鋼管的導熱系數為13W/m℃,看是影響總體傳熱系數,但是,不銹鋼管的壁厚可以減薄至0.5~0.7mm,而銅管因強度及沖蝕磨損等原因,其壁厚不能低于1mm。

        根據公式:Rc= (1)

        其中:Rc——導熱熱阻,m2k/w。

        λ——導熱系數,W/(m.k)。

        δ——管壁厚度,m。

        管材一定,λ不變時,根據公式(1),δ越小,Rc越小,傳熱系數越大。這就可以縮小不銹鋼管與銅管總體傳熱系數的差距。

        由于銅管內外壁比不銹鋼更粗糙,容易結垢,增加了銅管的熱阻,這又使銅管與不銹鋼管總體傳熱系數的差距縮小。


        ? 對流放熱

        使用不銹鋼管或使用銅管,管內流速都是紊流。影響對流放熱的最大因素是層流底層的厚度,因為層流底層中的傳熱是導熱,而水的導熱系數很低。在流動狀態相同的情況下,層流底層的厚度取決于管內壁的粗糙度。銅管內表面有氧化物,其粗糙度比不銹鋼管大得多,銅管的層流底層的厚度比不銹鋼管的層流底層厚度更大。這就使不銹鋼管的對流放熱系數比銅管的對流放熱系數大。

        Rw=    (2)

        其中:Rw——對流放熱熱阻,m2k/w。

        αw——對流放熱系數,w/m2.k。

        根據公式(2)αw越大,Rw越小。

        ? 凝結放熱系數

        凝結放熱系數有膜狀凝結和珠狀凝結兩種,珠狀凝結放熱系數比膜狀凝結放熱系數大得多。不銹鋼管外壁和銅管外壁哪種管材的珠狀凝結更多尚不清楚,但可以說兩種管材外壁大部份是膜狀凝結。膜狀凝結的放熱系數大小與膜的薄厚關系很大,因為在膜的內部是導熱,水膜的導熱系數特別低而膜的厚度又取決于管外壁的粗糙度。銅管外壁因氧化層的關系,比不銹鋼管粗糙得多。因此,不銹鋼管外壁的凝結放熱系數比銅管外壁的凝結放熱系數大。

        Rm= (3)

        其中:Rm—管外壁的凝結放熱熱阻,m2k/w。  

        αm—管外壁的凝結放熱系數,w/m2.k。

        根據公式(3),αm越大、Rm越小。

        ? 總體傳熱系數

        K=   (4)

        其中:R——總熱阻,m2k/w。      

        K——總體傳熱系數,w/m2.k。

        由(4)可知:對流熱阻、導熱熱阻和凝結放熱熱阻都減小,則總熱阻減小??偀嶙铚p小,總體傳熱系數增大。

        在壁厚相同的情況下,不銹鋼管的總體傳熱系數比銅管低6.03%。由于使用比銅管薄的不銹鋼管,不銹鋼管的總體傳熱系數和凝結放熱系數都比銅管大,使不銹鋼管的總體傳熱系數得到提高。

        換熱性能對照表

        名    稱規格(㎜)材   質總體換熱系數(W/㎡.k)
        銅    管1H683682.414
        不銹鋼管1TP3043460.327
        不銹鋼管0.7TP3043760.628
        不銹鋼管0.6TP3043872.607


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