铜管和不锈钢管换热效果对比分析
- 格式:doc
- 大小:30.50 KB
- 文档页数:4
304L304L不锈钢管与铜管对比分析304L不锈钢管与铜管若同时作给水系统使用,主要有以下区别:1、管壁结垢问题:A)铜管管壁容易结垢,有粘稠物挂壁,有致病,致菌,致癌因素。
B) 304L不锈钢管壁无污垢,不会存在粘稠物挂壁,光亮如初。
2、二次污染问题:A)铜管有二次污染,为蓝水,且不可避免。
B)不锈钢无二次污染。
3、异味问题:A)铜管有异味,长久使用铜管的给水管路水质会变味。
B) 304L不锈钢管无异味。
4、耐腐蚀性:A)铜管耐腐蚀性比较差,水流大时腐蚀性也大,老化寿命和有害物质析出:铜管焊口在工地上无法进行固溶,酸洗,和钝化,很难进行管道内部焊口的防腐,因此焊口处容易腐蚀,容易老化。
且内壁容易产生铜锈,而一旦摄入过量的铜,将影响人的小脑,危害健康。
B)不锈钢的老化寿命可以达到80年以上,这样和现在的建筑设计年限也比较吻合,这样也少了一些维护和更新的成木。
由于不锈钢的耐高温性很强,最高可以达到800度以上。
5、抗拉强度:A)铜管的抗拉强度一般,大于210,强度的不足是造成漏水的主要原因。
B)304不锈钢的抗拉强度为550,高出其他管材的“2-20倍”。
6、连接方式:A)铜管由于采用的是焊接的方式,因此焊口容易生锈,因此产品在外观上不美观,再者,由于现在工程设计嵌入式安装的需要,所以焊接以及丝扣的链接满足不了时代的要求。
B)卡压式304L不锈钢管卡压一次即可,管道内无残留物,节约安装时间,也就是节约了成本。
即使采用氮弧焊焊接,也不会造成管道内部存在残留。
/7、保温性能:不锈钢的保温效果比铜管件要好,如果同样采用保温套管不锈钢的保温效果能得到更好的发挥。
8、价格方面:A)铜件占得机电总造价比例为%,占得比例很高。
B) 304L不锈钢管占机电总造价的%,比例一般。
从而节约了材料成本。
9、热传导方面:不锈钢的热传导率是铜的切5,是钢的 g 具有热涨冷缩慢的特点, 在相同的换热面积下,304L不锈钢管的总体传热系数比铜管提高6%-8%左右。
供暖管道材质传热系数
供暖管道的材质和传热系数是影响供暖系统传热效率的重要因素。
不同材质的管道具有不同的导热性能,以下是一些常见的供暖管道材质及其大致的传热系数范围:
1. 铜管:铜管是一种优良的导热材料,具有较高的传热系数。
一般来说,铜管的传热系数在200-400 W/(m·K)左右。
2. 不锈钢管:不锈钢管是一种耐腐蚀、强度高的管道材料,但其导热性能相对较差。
不锈钢管的传热系数约为13-16 W/(m·K)。
3. 镀锌钢管:镀锌钢管是常见的供暖管道材质之一,其传热系数约为45-60 W/(m·K)。
4. PPR管:PPR管是一种采用聚丙烯材料制造的管道,具有较低的导热性能。
PPR管的传热系数约为0.22-0.24 W/(m·K)。
需要注意的是,以上提到的传热系数仅为大致数值范围,具体数值会受到管道尺寸、厚度以及环境条件等因素的影响。
在实际应用中,还需考虑其他因素,如绝热措施和流体流速等,以全
面评估供暖系统的传热效率。
第一篇凝汽器铜管更换为不锈钢管不同方案选择的探讨齐俊良作者单位:中电投贵州金元集团股份有限公司纳雍发电总厂:热机检修二部【摘要】凝汽器是汽轮发电机组重要的冷源设备,由于铜材具有较好的传热系统,以前普遍采用黄铜管作为换热材质。
近20年来,由于水系的污染造成铜腐蚀泄漏不断加剧,以及国际市场有色金属价格不断上长,凝汽器检修中使用不锈钢管替代铜管成为趋势!但不同的改造实施方案对凝汽器改造效果及长期运行维护有着不同影响。
本文通过对三种实施优、缺点的分析,提出了作者的个人建议,有一定的参考价值。
【关键词】一、凝汽器更换不锈钢换管概述凝汽器是汽轮发电机组重要的冷源设备,由于江河湖海水系的污染,使凝汽器冷却管腐蚀速度加剧,造成凝汽器频繁发生泄漏,严重影响正常生产。
特别是铜管易受氨离子、硫化物等腐蚀而造成泄漏,同时由于铜管内壁不光滑易附着微生物及各种污垢,使铜管的使用寿命大大降低。
由于国际市场有色金属价格不断的上长,采用不锈钢焊接钢管主要用于火力发电凝汽器换热管道成为一种趋势。
常用的材质有:304、304L、316、316L、317、317L。
前两种材料主要用于常规河流水质,内陆火力发电厂普遍采用,而后三种则用于特殊腐蚀性较强的水源,较多用于沿海地区和水质特殊要求。
国内凝汽器不锈钢焊接钢管是引进进口制管设备制造而成,质量与进口管材相当或略强,焊缝金相组织与母材一样,强度等机械性能略好。
由于带材厚薄均匀,表面光滑平整,其质量确比同种材质的冷拨、热轧无缝不锈钢管好。
延伸率大于35%,并且硬度小,易于胀接。
二、凝汽器不锈钢换管优点1、凝汽器换管工程采用不锈钢管作为换热管,管子用胀管法固定在端管板上,中间有隔板支撑管子向上绕曲防止共振,管束布置较多采用汽流向心式,弧向布置,三角形排列,其特点是汽阻小,过冷度小,管束的耐腐蚀性强,整体使用寿命长。
以下为凝汽器不锈钢换热管材质材料化学分析:2、凝汽器采用不锈钢管具有优良性能1)抗蚀性能强,耐点蚀、氨蚀和一般腐蚀,使用寿命可达二十年以上。
凝汽器管材的选用及经济性分析发表时间:2017-08-25T15:14:34.373Z 来源:《基层建设》2017年第11期作者:左一[导读] 摘要:凝汽器是汽轮机组重要的辅助设备,凝汽器选型中,凝汽器管材的选用一直都是非常重要的环节,为满足不同工程条件的需求凝汽器管材的选用也大相径庭东方汽轮机有限公司工业透平事业部四川德阳 618000摘要:凝汽器是汽轮机组重要的辅助设备,凝汽器选型中,凝汽器管材的选用一直都是非常重要的环节,为满足不同工程条件的需求凝汽器管材的选用也大相径庭,而且凝汽器管材的选择也直接影响到凝汽器制造成本。
针对目前常用冷却水管的管材进行比较分析。
关键词:凝汽器;管材;不锈钢管;铜管;经济性1 前言凝汽器是凝汽式汽轮机的重要辅助设备,是汽轮机组的重要组成部分,同时也是成本最高的辅机设备。
尤其在工业透平中,凝汽器成本所占比重更大,合理的设计凝汽器是使汽轮机系统安全运行的重要保证也是降本增效的重要途径。
凝汽器冷却水管是凝汽器最重要的零件,正确合理的选择冷却管材质,是设计凝汽器的前提,也是保证凝汽器安全、经济运行的重要条件。
2 凝汽器常管材的选用原则2.1工业透平凝汽器常用管材根据电力行业标准DL/T 712-2000《火力发电厂凝汽器管选材导则》规定的凝汽器冷却水管选用材质的选型原则所选用的凝汽器管,在采用正确的维护措施的条件下,不出现管材的严重腐蚀和泄漏,使用寿命应在20年以上。
目前工业发电及工业驱动汽轮机凝汽器冷却水管所选用的材质基本分为三大类,分别为铜合金管、不锈钢管和钛管。
铜合金管材质通常选用海军铜管HSn70-1,HSn70-1B等和白铜管BFe10-1-1和BFe10-1-1。
铜合金管有较好的传热性能和抗腐蚀性能,在老机组中广泛采用。
但是铜管耐氨腐蚀和抗冲蚀能力差,尤其在空冷区,一般选用抗氨、蚀较好的镍铜管。
铝黄铜管和镍白铜管也适用于海水作冷却水的凝汽器。
不锈钢管材质常用的牌号为TP304,TP316,TP316L,是现阶段工程中主要采用的材质。
众信康源牌双金属复合管介绍及与传统管道的比较一、“众信康源”牌双金属复合管采纳国标热镀锌钢管或焊管为基管,以入口或国产优质不锈钢管为内衬层,经专利工艺复合而成。
由于兼顾了内外两层管材的优势,同时也克服了它们各自的缺点,具有良好的技术特点和应用前景,因此最近几年来已被市场、设计专家及工程界看好认可。
其要紧特点为:一、具有良好的机械性能:由于内外两层均为金属材料,因此其抗压、抗冲击性强,抗拉强度大,伸长率高,弹性模量值高,热膨胀系数小,尤其适宜高层建筑给水的立管与支管及地埋敷设用。
二、结合强度高:双金属复合管是将内层的不锈钢管套入碳钢管内,在机械挤压力的作用下,外层碳钢管处于弹性变形,内层不锈钢管达到塑性变形,使两层材质紧密嵌合,其结合强度超过国家行业标准的规定,最高可达到16mpa,由于内外层材质相近,结合力强,因此在压槽、切割时可不能产生两种材料剥离现象,杜绝了电偶侵蚀的发生。
3、防锈耐侵蚀性好:不锈钢材质由于具有防锈和耐氧化、耐酸碱、耐晶间侵蚀等良好的化学性能,其防锈和防蚀性能比其它材质优越。
双金属复合管和双金属复合管件配套连接,其适用范围更为普遍,要紧用于供水、供热、空调、消防、化工、医药、石油、食物、电力、冶金等防蚀要求高的行业。
4、耐热耐寒,冷热两用:不锈钢材质工作温度可达到-40℃—450℃。
两种材质复合,在-20℃—200℃膨胀系数差几乎可忽略不计,因此双金属复合管耐热耐寒性能优越,而且不分冷热水管,一管二用,冷热皆宜。
五、通径大,阻力小:双金属复合管其内层不锈钢厚度为~,因此实际通径与规定通径大体相符,而且内壁滑腻、卫生、不结垢、阻力小、流水量大、管道保护次数少、保护本钱低。
六、工作压力高:双金属复合管钢性好、耐压强、不泄漏,能保证工作压力≤,能够知足各类建筑工程的需要(不锈钢管工作承压≤)。
7、安装便利,工艺简单:双金属复合管安装等同一般镀锌钢管,DN100以下采纳丝接,DN100以上采纳沟槽连接,工艺简单,安装工人不需专门培训,接头漏水概率几乎为零,平安靠得住,保护方便。
铜管更换不锈钢管技术简介我国近几年才普遍认可不锈钢换热管取代铜管这一技术,并经河南电力试验研究院试验结果表明,不锈钢管经过壁厚减薄,能提高总体传热系数。
我们选用不锈钢管壁厚一般在0.5~0.7mm,从试验结果来看,0.7mm壁厚不锈钢管与原来1mm铜管传热效果基本相同,由于壁厚薄、而且光滑、抗腐蚀性强,所以对流放热系数及凝结放热系数比铜管要大。
壁厚减薄、通径增大、水阻减小、流量增加,出水温度降低,对数平均温差减小,综合作用的结果:相对真空提高。
不锈钢管内外表面光滑,不容易结垢,减少清洗次数,节约成本,它具有耐磨损、抗振动,使用寿命长达30年。
壁厚薄、重量比铜管轻、相对投资减小,而且韧性强、屈服、拉伸强度都高于铜管,所以胀口只胀不焊,即使受到受热胀冷缩也不会产生泄漏现象。
所以说,不锈钢管是铜管更新换代的理想换热管。
不锈钢换热管具有以下优点:1、传热系数高;2、管壁内外光滑,不易结垢;3、拉伸、弯曲、屈服强度高于铜管,有一定的补偿功能;4、承压能力强,抗振动;5、耐腐蚀性更强,抗氯离子(TP304)长期200mg/L、短期500mg/L,(TP316L)长期500mg/L、短期1000mg/L。
不锈钢无缝管的缺点:无缝管生产工艺有两种,一种是冷拔,另一种是冷轧。
冷拔的成本低,但质量不能保证,压力容器不能使用。
冷轧工艺复杂成本高,即使热处理消除应力,但轧制过程中微观裂纹和壁厚的尺寸不匀,容易产生点蚀现象等质量问题。
我们采用宁波宝新不锈钢公司和张家港浦项不锈钢公司生产的不锈钢钢带,此板原材料为日本和韩国进口,这两家公司的薄钢板轧制设备先进,工艺科学合理、板材质量非常好,316L符合美国标准,SUS304符合日本标准,也符合中国国家标准,是国内最优质的不锈钢薄板材之一。
另外板材的轧制过程要比管材的轧制过程更容易,工艺上更完善。
使得同样厚度不锈钢板材的化学成份分布以及力学性能都比冷轧拔管材要好,厚度也比管材均匀。
换热管材料选择标准
换热管是一种用于传递热量的重要设备,广泛应用于工
业生产和能源领域。
在选择换热管材料时,需要考虑多个
因素,包括导热性能、耐腐蚀性、机械强度、成本等。
以
下是一些常见的换热管材料选择标准:1. 导热性能:换热
管的主要功能是传递热量,因此材料的导热性能是一个重
要的考虑因素。
常见的高导热性材料包括铜、铝和不锈钢等。
这些材料具有良好的导热性能,可以有效地传递热量。
2. 耐腐蚀性:换热管在使用过程中可能会接触到各种介质,包括酸、碱、盐等。
因此,选择具有良好耐腐蚀性的材料
非常重要。
不锈钢是一种常见的耐腐蚀材料,可以抵抗大
多数酸碱介质的侵蚀。
3. 机械强度:换热管通常需要承受
一定的压力和温度变化。
因此,在选择材料时,需要考虑
其机械强度。
钛合金是一种具有良好机械强度的材料,可
以在高温和高压环境下使用。
4. 成本:换热管的材料成本
也是一个重要的考虑因素。
不同材料的成本差异很大,因
此需要根据具体应用情况和预算来选择合适的材料。
铜是
一种常见的换热管材料,具有良好的导热性能和耐腐蚀性,但相对较高的成本。
综上所述,选择合适的换热管材料需
要综合考虑导热性能、耐腐蚀性、机械强度和成本等因素。
根据具体应用情况和需求,可以选择铜、不锈钢、钛合金
等材料作为换热管的制造材料。
304L304L不锈钢管与铜管对比分析304L不锈钢管与铜管若同时作给水系统使用,主要有以下区别:1、管壁结垢问题:A)铜管管壁容易结垢,有粘稠物挂壁,有致病,致菌,致癌因素。
B)304L不锈钢管壁无污垢,不会存在粘稠物挂壁,光亮如初。
2、二次污染问题:A)铜管有二次污染,为蓝水,且不可避免。
B)不锈钢无二次污染。
3、异味问题:A)铜管有异味,长久使用铜管的给水管路水质会变味。
B)304L不锈钢管无异味。
4、耐腐蚀性:A)铜管耐腐蚀性比较差,水流大时腐蚀性也大,老化寿命和有害物质析出:铜管焊口在工地上无法进行固溶,酸洗,和钝化,很难进行管道内部焊口的防腐,因此焊口处容易腐蚀,容易老化。
且内壁容易产生铜锈,而一旦摄入过量的铜,将影响人的小脑,危害健康。
B)不锈钢的老化寿命可以达到80年以上,这样和现在的建筑设计年限也比较吻合,这样也少了一些维护和更新的成本。
由于不锈钢的耐高温性很强,最高可以达到800度以上。
5、抗拉强度:A)铜管的抗拉强度一般,大于210,强度的不足是造成漏水的主要原因。
B)304不锈钢的抗拉强度为550,高出其他管材的“2-10倍”。
6、连接方式:A)铜管由于采用的是焊接的方式,因此焊口容易生锈,因此产品在外观上不美观,再者,由于现在工程设计嵌入式安装的需要,所以焊接以及丝扣的链接满足不了时代的要求。
B)卡压式304L不锈钢管卡压一次即可,管道内无残留物,节约安装时间,也就是节约了成本。
即使采用氩弧焊焊接,也不会造成管道内部存在残留。
7、保温性能:不锈钢的保温效果比铜管件要好,如果同样采用保温套管不锈钢的保温效果能得到更好的发挥。
8、价格方面:A)铜件占得机电总造价比例为3.79%,占得比例很高。
B)304L不锈钢管占机电总造价的1.92%,比例一般。
从而节约了材料成本。
9、热传导方面:不锈钢的热传导率是铜的1/25,是钢的1/4,具有热涨冷缩慢的特点,在相同的换热面积下,304L不锈钢管的总体传热系数比铜管提高6%-8%左右。
常用给水管材的优缺点比较常用的给水管材有:PPR管、铜管、铝塑管、镀锌管、PVC管、薄壁不锈钢管、衬PVC不锈钢管。
1、PPR管:作为一种新型的水管材料,PPR管具有得天独厚的优势,卫生无毒,既可以用作冷水管,也可以用作热水管,优点:价格适中、性能稳定、耐热保温、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、管道系统安全可靠,并不渗透,使用年限可达50年。
缺点:但连接时需要专用工具,连接表面需加热,加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。
2、铜管:是水管中的上等品,铜在化学活性排序中的序位很低,比氢还靠后,因而性能稳定,不易腐蚀。
据有关资料介绍,铜能抑制细菌的生长,保持饮用水的清洁卫生。
优点:强度高,性能稳定,可杀菌,且不易腐蚀。
缺点:价格高、施工难度大,在寒冷的冬天,极易造成热量损耗,能源消耗大,使用成本高。
3、铝塑管:铝塑管曾经是市面上较为流行的一种管材,由于其质轻、耐用而且施工方便,其可弯曲性更适合在家装中使用。
在装修理念比较新的广东和上海,铝塑管已经渐渐地没有了市场,属于被淘汰的产品。
优点:价格比较便宜,可任意弯屈,表面光滑,施工方便。
缺点:易老化,使用隐患多,使用年限短,实践证明,其管道连接处极易出现渗漏现象。
4、镀锌管:好久不用的水管,你突然打开竟发现流出的是“黄”水,以前老房子中镀锌铁管中极易发生这样的事情,这样的“黄”水对人体也是有危害的。
从2000年起禁用镀锌管,目前新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了。
优点:品种齐全,管件配套多。
缺点:属于国家禁止使用的淘汰产品,易腐蚀生锈,导致水流不畅,极易造成水源的污染。
5、PVC管:实际上就是一种塑料管,接口处一般用胶粘接。
因为其抗冻和耐热能力都不好,所以很难用作热水管;强度也不适用于水管的承压要求,所以冷水管也很少使用。
大部分情况下,PVC管适用于电线管道和排污管道。
另外,使PVC变得更柔软的化学添加剂酞,对人体内肾、肝、睾丸影响甚大,会导致癌症、肾损坏,所以不建议大家购买。
不锈钢换热管与铜管的性能比较1、不锈钢换热管具有以下优点:⌝换热管采用0.5-0.8mm的薄壁管材,提高了整体换热性能,在相同的换热面积下,总体的传热系数比铜管提高2.121-8.408%。
⌝由于材质采用SUS304优质不锈合金钢,使其具有较高的硬度,管子的钢度也明显提高,因此,具有很强的抗冲击性能及抗振性能。
⌝由于管子内壁光滑,使得其边界层流底层厚度减薄,既强化换热,又提高了抗结垢性能。
⌝为了消除焊接应力,在保护气体中以1050℃高温进行热处理。
⌝钢管均采用压差进行泄漏检查,气压试验至10MPa,5分钟无压降。
2、详细能比较:一、导热由于铜管的导热系数为100W/m℃,不锈钢管的导热系数为13W/m℃,这当然要影响总体传热系数。
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。
根据公式:Rc= (1)其中:Rc——导热热阻,m2k/w。
λ——导热系数,W/(m.k)。
δ——管壁厚度,m管材一定,λ不变时,根据公式(1),δ越小,Rc越小,传热系数越大。
这就可以缩小不锈钢管与铜管总体传热系数的差距。
由于铜管内外壁比不锈钢更粗糙,容易结垢,增加了铜管的热阻,这又使铜管与不锈钢管总体传热系数的差距缩小。
二、对流放热使用不锈钢管或使用铜管,管内流速都是紊流。
影响对流放热的最大因素是层流底层的厚度,因为层流底层中的传热是导热,而水的导热系数很低。
在流动状态相同的情况下,层流底层的厚度取决于管内壁的粗糙度。
铜管内表面有氧化物,其粗糙度比不锈钢管大得多,铜管的层流底层的厚度比不锈钢管的层流底层厚度更大。
这就使不锈钢管的对流放热系数比铜管的对流放热系数大。
Rw= (2)其中:Rw——对流放热热阻,m2k/w。
αw——对流放热系数,w/m2.k。
根据公式(2)αw越大,Rw越小。
三、凝结放热系数凝结放热系数有膜状凝结和珠状凝结两种,珠状凝结放热系数比膜状凝结放热系数大得多。
换热器布管技巧换热器是一种应用广泛的传热设备,其主要功能是通过将热源(一般为高温介质)的热量传递给工作介质(一般为低温介质),来实现换热过程。
而在换热器中,布管技巧则是一项极其重要的工作,只有布管合理、布管质量好,才能够保证换热器的换热效率和运行质量。
下面,本文将从布管材料、布管方式和布管注意事项三个方面进行探讨。
一、布管材料在换热器布管过程中,常使用的管材有铜管、不锈钢管、钛合金管等,因其质地坚硬、耐腐蚀、导热性良好,是换热器布管的主要选择。
但是,不同材质的管材在使用上还有一定的区别,如铜管表面光滑、容易加工、制作工艺简单、成本较低,适用于一般空调、制冷设备等低温、低压区域的换热器;不锈钢管则表面光洁、抗高温、抗腐蚀性能好,适用于新型电脑服务器、医疗器械、化工领域中的通用换热器;钛合金管则应用于海洋石油开采、化工、造纸等工业领域,由于其防腐性好、重量轻、强度高、耐高温等特点,严苛的工作环境中更为合适。
二、布管方式在换热器的布管中,布管方式是影响换热器效率的主要因素之一。
根据换热器的不同类型和用途,其布管方式也会有所不同,如一般的 U型热交换器采用的布管方式为单排单通、单排双通和双排双通等,而对于在化学领域应用更为广泛的板式换热器,可根据需要设置不同的管板布置方式,如 30°、45°、60°的斜角流、纵流、横流和多流式等布管方式。
此外,由于换热器的工作环境和制作工艺的不同,也影响了布管方式的具体选择。
三、布管注意事项在换热器布管时,还需要注意以下几点:1. 保持管道畅通:在拆装过程中,需要注意避免管道留下铁屑或其他杂质,以免导致管道堵塞或不流畅等问题。
2. 必要时要添加隔热材料:对于一些高温的区域,如燃气热水器、蓄热式炉具等,需要在布管时添加隔热材料,以避免热量散失或过快释放。
3. 保持管道紧密:在布管过程中,需要注意保持管道的紧密度,以避免漏水和热量逸散等问题。
4. 布管精度要高:换热器的布管质量与换热器的换热性能、运行效率直接相关,因此在布管时,需要保证布管精度高,以确保换热效果达到最佳。
换热管拉脱力试验-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容:换热管是一种常用于工业生产过程中的重要设备,它具有高效传热、节能环保等优点,在工业生产中扮演了重要的角色。
然而,在实际运行过程中,由于长期使用、温度变化、压力变化等因素的影响,换热管可能会发生拉脱力的情况。
拉脱力是指换热管与固定支撑结构之间的连接出现松动或脱离的现象,这种情况往往会导致换热管无法正常工作,甚至发生严重的安全事故。
因此,研究换热管的拉脱力试验对于确保设备稳定运行、提高工作效率以及保障工作人员的安全至关重要。
本文将围绕换热管拉脱力试验展开研究,通过对实验过程的详细介绍和结果分析,旨在深入了解拉脱力现象的产生机理以及相应的解决方法。
通过本次试验的总结,可以为今后的工业生产提供有效的参考和指导,从而更好地保障设备的安全运行。
在接下来的章节中,将首先介绍本文的结构和目的,进而深入探讨拉脱力试验的实验介绍和实验过程,最后通过结果分析和实验总结对试验进行总结,并提出进一步研究的思路和建议。
通过本次研究,我们希望能够更加全面地了解换热管拉脱力的发生机制,为工业生产提供有效的解决方案,从而提高设备的稳定性和运行效率,保障生产的安全与可持续发展。
1.2文章结构文章结构部分应该对整篇文章的结构进行概述和说明。
在这里,可以提供具体的章节划分和每个章节的主要内容介绍。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:1. 引言:介绍本文的背景和意义,概述换热管拉脱力试验的重要性以及目前存在的问题和挑战。
2. 正文:2.1 实验介绍:详细介绍换热管拉脱力试验的目标、原理和方法。
包括对换热管拉脱力试验的基本概念进行解释,并探讨与换热管拉脱力试验相关的理论知识。
2.2 实验过程:详细描述换热管拉脱力试验的具体步骤和操作流程,包括实验设备的准备、实验参数的设定、实验数据的采集等。
同时,对实验中可能遇到的问题和解决方法进行讨论。
3. 结论:3.1 结果分析:对实验结果进行分析和解读,探讨换热管拉脱力试验的可行性和有效性。
2×3MW汽轮机凝汽器铜管换不锈钢光管改造经济技术分析摘要五九煤炭集团热电厂2×3MW汽轮机凝汽器由铜管直接改造为不锈钢光管,经低真空循环水供热运行后表明,不锈钢光管换热效果优于铜管,在发电厂换热效果上具有很好的推广应用价值。
一、前言**煤炭集团热电厂2×3MW汽轮机为青岛汽轮机厂生产,投产日期:1980年和1987年。
凝汽器型号为N-280,设计参数为:冷却面积:280 ㎡冷却水量:1100 m3冷却水温:25℃铜管材质:HSn70-1A铜管数量:1121根铜管规格:Φ20×1×4000mm汽侧设计压力:0.0049MPa水侧最大工作压力:0.2MPa2台机运行24和31年后,汽轮机机凝汽器铜管开始泄露,运行中加木屑控制凝结水硬度,停机清洗凝汽器铜管次数逐年增多。
同时,凝汽器铜管结垢严重(平均2mmm),有10%的铜管因结垢严重而堵死不通,致使汽轮机排气真空降低,带负荷能力降低。
因此,经过大量调查研究工作,提出更换不锈钢光管。
二、铜管与不锈钢管的比较和选择1、机械、化学性能对比自不锈钢薄壁管国产化以后,不锈钢管在国内凝汽器上的使用就有了逐步推广的趋势,因此淡水地区对凝汽器的换管就有了铜管和不锈钢管两种选择。
根据《火力发电厂凝汽器管选材导则》对比两种管材的性能如下:根据上表,不锈钢管的机械性能和化学性能优于铜管,主要表现在:(1)耐冲击腐蚀优于铜管由于不锈钢的强度和表面度都高于铜管,不论是耐汽侧的高速、蒸汽及水滴,还是水侧的泥沙及入口湍流,表现均优于铜管;在对用于长江水的重庆电厂考察表明,同时更换的不锈钢管和铜管使用一年后,铜管管口已出现明显的冲刷腐蚀,而不锈钢管保持良好。
(2)耐氨腐蚀铜管对空气冷却区的氨腐蚀较为敏感,这也是造成空冷区容易泄漏的主要原因;而不锈钢管对氨不敏感。
(3)振动和结垢汽轮机末叶排出的高速蒸汽和水滴是产生凝汽器管子振动的主要原因,由于不锈钢管的刚度大于铜管,因此其相对抗振性优于铜管;而不锈钢管光洁的内外表面是防止结垢的最有效条件2、不锈钢换热管与铜管的换热性能对比(1)、导热:由于铜管的导热系数为100W/m℃,有缝不锈钢管的导热系数为13W/m℃,这当然要影响总体传热系数。
不锈钢换热管与铜管得性能比较
1、不锈钢换热管具有以下优点:ﻫ⌝换热管采用0、5-0、8mm得薄壁管材,提高了整体换热性能,在相同得换热面积下,总体得传热系数比铜管提高
2、121-8、408%。
⌝由于材质采用SUS304优质不锈合金钢,使其具有较高得硬度,管子得钢度也明显提高,因此,具有很强得抗冲击性能及抗振性能。
ﻫ⌝由于管子内壁光滑,使得其边界层流底层厚度减薄,既强化换热,又提高了抗结垢性能。
⌝为了消除焊接应力,在保护气体中以1050℃高温进行热处理。
⌝钢管均采用压差进行泄漏检查,气压试验至10MPa,5分钟无压降。
ﻫ2、详细能比较:ﻫ一、导热
由于铜管得导热系数为100W/m℃,不锈钢管得导热系数为13W/m℃,这当然要影响总体传热系数。
但就是,不锈钢管得壁厚可以减薄以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。
根据公式:Rc= (1)ﻫ其中:Rc——导热热阻,m2k/w。
ﻫλ——导热系数,W/(m、k)。
δ——管壁厚度,m
管材一定,λ不变时,根据公式(1),δ越小,Rc越小,传热系数越大。
这就可以缩小不锈钢管与铜管总体传热系数得差距。
由于铜管内外壁比不锈钢更粗糙,容易结垢,增加了铜管得热阻,这又使铜管与不锈钢管总体传热系数得差距缩小。
ﻫ二、对流放热ﻫ使用不锈钢管或使用铜管,管内流速都就是紊流。
影响对流放热得最大因素就是层流底层得厚度,因为层流底层中得传热就是导热,而水得导热系数很低。
在流动状态相同得情况下,层流底层得厚度取决于管内壁得粗糙度。
铜管内表面有氧化物,其粗糙度比不锈钢管大得多,铜管得层流底层得厚度比不锈钢管得层流底层厚度更大。
这就使不锈钢管得对流放热系数比铜管得对流放热系数大。
ﻫRw= (2)
其中:Rw——对流放热热阻,m2k/w。
ﻫαw——对流放热系数,w/m2、k。
ﻫ根据公式(2)αw越大,Rw越小。
ﻫ三、凝结放热系数ﻫ凝结放热系数有膜状凝结与珠状凝结两种,珠状凝结放热系数比膜状凝结放热系数大得多。
但不锈钢管外壁与铜管外壁哪种管材得珠状凝结更多尚不清楚,但可以说两种管材外壁大部份就是膜状凝结。
膜状凝结得放热系数大小与膜得薄厚关系很大,因为在膜得内部就是导热,水膜得导热系数数特别低而膜得厚度又取决于管外壁得粗糙度。
铜管外壁因氧化层得关系,比不锈钢管粗糙得多。
因此,不锈钢管外壁得凝结放热系数比铜管外壁得凝结放热系数大。
ﻫRm= (3)
其中:Rm——管外壁得凝结放热热阻,m2k/w。
αm——管外壁得凝结放热系数,w/m2、k。
ﻫ根据公式(3),αm越大、Rm越小。
四、总体传热系数ﻫK=(4)ﻫ其中:R——总热阻,m2k/w。
ﻫK——总体传热系数,w/m2、k。
由(4)可知:对流热阻、导热阻与凝结放热热阻都减小,则总热阻减小:总热阻减小,总体传热系数增大。
在壁厚相同得情况下,不锈钢管得总体传热系数比铜管低6%。
由于使用比铜管薄得不锈钢管,不锈钢管得总体传热系数与凝结放热系数都比铜管大,使不锈钢管得总体传热系数得到提高。
换热性能对照表
长远得经济性
随着运行时间得增长,铜管氧化层将越来越厚,传热效果会越来越差。
而不锈钢基本不会氧化,或氧化速度很慢。
因此,不锈钢管得换热器与铜管得换热器如果同时投运,运行时间越长,不锈钢管得换热器得经济性将会比铜管得换热器越来越更好。
同时,铜管对冷却水中得杂物得吸附能力比不锈钢管更强得多,大大降低了设备得经济性。
安全性能比较ﻫ不锈钢管与铜管得工程特性
从上表可以瞧出:不锈钢管得屈服强度与抗拉强度都比铜管高,不锈钢管得使用寿命必然要比铜管长,热胀系数比铜管低,与管板更接近,因此,不易因热胀冷缩面损伤了管子或影响胀口。
ﻫ不锈钢管与铜管得抗腐蚀性能
注:表中得数值2-6表示抗腐蚀能力由小到大
由上表可知:不锈钢管与铜管相比具有得优点:抗冲蚀性能好,能抗蒸汽带水滴在高速中
得冲击腐蚀;抗氨腐蚀性能好:耐水侧冲击腐蚀,实现无铜离子系统,且PH值可提高,以减少腐蚀产生率,可提高冷却水流速,达2、3m/s,最高可达3、5m/s,这样既可提高总体传热系数,又可减少管内杂质得沉积。
效益评估ﻫ不锈钢管得热传导系数比铜管低,但通过减小壁厚使它们得热传导系数得差值缩小,由于不锈钢管内壁比铜管更光滑,对流换热系数比铜管高,不锈钢管外壁比铜管光滑,凝结放热系数比铜管高,根据多台机组得测试与计算,壁厚为0、7mm得不锈钢管比壁厚
为1mm得铜管得总体传热系数高2、124%左右;随着运行时间得增长,不锈钢管得总体传热系数下降很缓慢,而铜管得总体传热系数下降速度比不锈钢管大得多。
同时,不锈钢管比铜管更耐腐蚀,抗振性与耐磨性能好,使用寿命就是铜管得三倍。
从长远考虑,使用不锈钢
ﻫ
管整体上提高机组得经济性显而易见,同时也提高了机组得安全性。
ﻫ。