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產品名稱 |
不銹鋼波螺管（專利號ZL97240802.9） |
規格 |
直徑范圍：Φ12-28MM |
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材質 |
TP304，TP304L，TP316，TP316L等 |
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直長度：任意（單位mm） |
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類型 |
不銹鋼焊管 |
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壁厚：0.4MM - 2MM |
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檢驗標準 |
ASTM A249/A249M，GB12771/2000 |
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產品特性 |
①比銅管的總體傳熱系數提高25~30%； |
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珠狀凝結時的蒸汽與冷卻壁面之間沒有液膜阻隔，熱阻大為減小，換熱系數可達到膜狀凝結時的5至10倍！
不銹鋼波螺管螺旋根部凝結液體的表面張力作用可使其上形成的凝結液膜變薄，或形成珠狀凝結，減小熱阻；同時加強了液膜擾動，增大了換熱面積。另外，由于螺旋槽道的作用，管壁上的凝結液體會迅速順著螺旋槽脫離冷卻壁面，有利于凝結換熱。
實驗數據表明：波螺管凝結換熱系數較光管高50%～100%！
3.管內對流換熱分析
波螺管強化管內單相介質流動換熱的主要原因是在管子的內壁面產生螺旋流和邊界層分離流。
螺旋流存在使流體與管壁的相對速度增加，同時引起流體旋轉，使邊界層厚度減薄并在邊界層內產生擾動，從而使傳熱增強。對流動沸騰而言，螺旋流所引起的離心力使蒸汽中夾帶的液滴容易返回液膜，從而推遲壁面干涸的出現。
分離流的主要作用是擾動邊界層的流體，使該處流體徑向混合較均勻，從而增強換熱。
另外螺旋流使液體沿管周分布趨于均勻，因而，層狀流的現象不易發生，故對水平流動沸騰特別有效。
4.換熱效果計算實例
對Hsn70-1A銅光管、不銹鋼光管、不銹鋼波螺焊管（螺紋深＝0.8mm；螺距＝10mm）進行計算。
計算選用管材的參數：
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材料 |
外徑d1：m |
內徑d2：m |
導熱系數λ W/ （m·K） |
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Hsn70-1A |
0.025 |
0.023 |
108.9 |
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TP304光管 |
0.025 |
0.0236 |
13.8 |
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TP304波螺管 |
0.025 |
0.0236 |
13.8 |
計算采用的凝汽器原始數據及條件：
（1）凝汽器蒸汽負荷 =260t/h=72.22 kg/s
（2）凝汽器壓力= 4.9 kPa
（3）冷卻水進口溫度 =20℃
（4）冷卻水進口溫度 =28.35℃
（5）冷卻管內水的流速 =2 m/s
計算結果：
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項目 |
凝結換熱系數 |
導熱系數 |
對流換熱系數 |
總體傳熱系數 |
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Hsn70-1A |
6657 |
151174 |
7291 |
3238 |
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TP304光管 |
6921 |
19157 |
7052 |
2883 |
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TP304波螺管 |
6921 |
19157 |
18629 |
3944 |
從計算實例可見，不銹鋼波螺管總傳熱系數比銅管高18%！
二、 耐腐蝕性
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不同材質冷卻管耐腐蝕性能（耐蝕性：1最低，6，最高） |
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腐蝕形態 |
HSn70-1 |
HA177-2 |
90-10 |
70-30 |
TP304 |
Ti |
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均勻腐蝕 |
2 |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
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潰蝕 |
2 |
2 |
4 |
5 |
6 |
6 |
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點蝕（流動） |
4 |
4 |
6 |
5 |
4 |
6 |
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點蝕（靜水） |
2 |
2 |
5 |
4 |
1 |
6 |
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高速水流沖蝕 |
3 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6 |
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進口沖擊腐蝕 |
2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
6 |
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蒸汽沖蝕 |
2 |
2 |
3 |
4 |
6 |
6 |
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應力腐蝕 |
1 |
1 |
6 |
5 |
5 |
6 |
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氯化物腐蝕 |
3 |
5 |
6 |
5 |
1 |
6 |
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氨腐蝕 |
2 |
2 |
4 |
5 |
6 |
6 |
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微生物腐蝕 |
5 |
5 |
4 |
4 |
2 |
3 |
從上表可知，不銹鋼管的耐蝕性優于Cu及Cu-Ni合金管，僅次于鈦管。它適用于含氨不超過1000ppm的清潔淡水和污染水質，以及pH>9的堿性水都具有良好的耐蝕性，優良的耐氨腐蝕性可用于空冷區取代B 30管。通常氨腐蝕容易發生在凝汽器管束中的空冷區，此區積集了一些非凝結氣體：NH3，CO2，O2等，而銅管對氨的應力腐蝕尤為敏感，而不銹鋼管對氨并不敏感，因此，化工廠、化肥廠的自備電廠，使用不銹鋼管是再好不過的事情了。
另外，由于不銹鋼的強度和表面硬度都高于銅管，不論是汽側的高速蒸汽及水滴，還是水側的泥沙污垢及入口端流，都不可能對不銹鋼管形成沖蝕，因此，它更能適應于江、河等含砂污垢水質條件，及排汽溫度較高的循環水供熱場合。
三、 抗振性
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材質 |
密度 |
線膨脹系數 |
比熱 |
導熱率 |
彈性模量kgf/mm2 |
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HSn70-1A |
8.53 |
20.2 |
375(0.090) |
108.9(0.26) |
11 200 |
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TP304 |
7.9 |
17.0 |
502(0.12) |
16(0.039) |
24 400 |
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Ti管 |
4.51 |
8.4 |
519(0.124) |
17(0.041) |
10 850 |
汽輪機的高速蒸汽和水滴將是產生凝汽管子振動的主要來源，不銹鋼管的彈性模量比銅管、鈦管高，允許有較大跨距而不振動。經計算在相同條件下，不銹鋼管的抗振性相對銅管要好。
四、 抗結垢性
運行若干年后的不銹鋼管凝汽器圖
在實際運行中，不銹鋼凝汽器沒有或者很少結垢。其原因有兩個，一是由于循環水在管內的流動產生了邊界層分離流，不存在沿管壁低流速層，污垢難以附著在管內壁面。二是由于污垢層與不銹鋼波螺管的熱脹系數差別很大，當它們受熱時，緊貼在一起的兩層由于型線曲率變化不等而自動脫離在高速水的沖擊下，污垢層早已不存在。
五、 易維護性
由于不銹鋼波螺管管壁能始終保持極高的光潔度，機械清洗很容易將污垢除掉；優化設計的波紋深度 e = 0.5～0.8mm，一般采用膠球清洗即可，可輕松清理凝汽器長期運行而產生的結垢。此外其它清洗方式，如高壓水、塑膠彈、酸洗等對銅管而言具有很大破壞性的清洗方式，對于不銹鋼管來說基本上沒有傷害，而且免去了銅管需要鍍膜之類的麻煩，因此清洗維護比銅管方便得多。
