铜管和不锈钢换热管的性能对比

不锈钢换热管：是以不锈钢为材质的一种器件，是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热量的交换。

不锈钢换热管具有以下优点：

　　1.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%。

　　2.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。

　　3.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。

　　铜管：又称紫铜管，有色金属管的一种，是压制的和拉制的无缝管。铜管具备坚固、耐腐蚀的特性，而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。铜管是较佳供水管道。

铜管的优点：

　　1、重量较轻，导热性好，低温强度高。常用于制造换热设备（如冷凝器等）。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体（如润滑系统、油压系统等）和用作仪表的测压管等。

　　2、铜管具备坚固、耐腐蚀的特性，而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。

　　3、铜管融众多优点于一身：它坚强，具有一般金属的高强度；同时又比一般金属易弯曲、易扭转、不易裂缝、不易折断，并具有一定的抗冻胀和抗冲击能力，因此建筑中的供水系统中铜水管一经安装，使用起来安全可靠，甚至无需维护和保养。

　　铜管的缺点：就铜管而言，价位高是它的较大缺点，是目前较高档的水管，通常采用焊接工艺安装之后会终身不漏水。铜管接口处连接主要取决于施工的工艺水平，对施工质量要求较高。

　　下面将从以下几个方面来阐述铜管和不锈钢换热管不同之处

　　铜管和不锈钢换热管的性能对比如下：

　　一、铜管和不锈钢换热管的性能对比之导热

　　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、铜管和不锈钢换热管的性能对比之对流放热

　　使用不锈钢管或使用铜管，管内流速都是紊流。影响对流放热的较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、铜管和不锈钢换热管的性能对比之凝结放热系数

　　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。但不锈钢管外壁和铜管外壁哪种管材的珠状凝结更多尚不清 楚，但可以说两种管材外壁大部份是膜状凝结。膜状凝结的放热系数大小与膜的薄厚关系很大，因为在膜的内部是导热，水膜的导热系数数特别低而膜的厚度又取决 于管外壁的粗糙度。铜管外壁因氧化层的关系，比不锈钢管粗糙得多。因此，不锈钢管外壁的凝结放热系数比铜管外壁的凝结放热系数大。

　　Rm=（3）

　　其中：Rm—管外壁的凝结放热热阻，m2k/wαm—管外壁的凝结放热系数，w/m2.k。根据公式（3），αm越大、Rm越小。

　四、铜管和不锈钢换热管的性能对比之总体传热系数

　　K=（4）

　　其中：R—总热阻，m2k/w。K—总体传热系数，w/m2.k。

由（4）可知：对流热阻、导热阻和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。

在壁厚相同的情况下，不锈钢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，使不锈钢管的总体传热系数得到提高。

　五、铜管和不锈钢换热管的性能对比之长远的经济性

　　随着运行时间的增长，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，不锈钢管的换热器与铜管的换热 器如果同时投运，运行时间越长，不锈钢管的换热器的经济性将会比铜管的换热器越来越更好。同时，铜管对冷却水中的杂物的吸附能力比不锈钢管更强得多，大大 降低了设备的经济性。

　　六、铜管和不锈钢换热管的性能对比之安全性能比较

　　铜管和不锈钢换热管的工程特性表

从上表可以看出：不锈钢管的屈服强度和抗拉强度都比铜管高，不锈钢管的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。