胶球清洗装置中凝汽器冷却管中铜管与不锈钢管性能对比？

         对于用户提出胶球清洗装置中凝汽器冷却管的选用都不是很了解，今天这篇文章我们对此问题进行分析对比，在些表明汽轮机发电机组凝汽器冷却管中用不锈钢波螺管替代铜管是很好的选择。   

        胶球清洗装置中凝汽器是汽轮机发电机组的重要输机设备之一，它的性能好坏直接影响机组的运行，而它的主要传热组件——冷却管是凝汽器的性能，进而影响整个汽轮发电机组的功率，因此冷却管的选材和选型是凝汽器设计的关键。

以铜管作为凝汽器换热管的传热效果比较：

        胶球清洗装置中凝汽器不锈钢管因导热系数小于铜管，理论上总体传热系数比铜管小6%，普通不锈钢管很难成为铜管的替代品,但通过华南理工大学热工研究所的研制，优化出系列冷却管型线而推出的不锈钢波螺焊管能很好地弥补其导热系数比铜管小的缺点,通过下面的分析,不难看出不锈钢波螺焊管完全能成为铜管的替代品。

蒸汽在管子外壁的凝结换热：

        凝结换热有两种方式:膜状凝结和珠状凝结。膜状凝结时,壁面总是被一层液膜覆盖着,凝结放出的潜热必须穿过液膜才能传到冷却壁面上去,这时液膜层就成为换热的主要热阻;珠状凝结时的蒸汽与冷却壁面之间没有液膜阻离,热阻大为减小，换热系数可达到膜状凝结时的5到10倍。管子与液体之间的润湿能力的强弱,决定了是膜状凝结还是珠状凝结。实验查明工业凝汽器中都得到的是膜状凝结,而对于管子外壁光滑润湿力小的不锈钢波螺焊管,同时存在少量的珠状凝结,其凝结换热系数为铜管的1.25~1.35倍。

从以上分析可以看出:

        1)不锈钢波螺焊管凝结换热系数比铜管有所提高。

        2) 由于不锈钢的导热性能低于铜，但其传热能力与壁厚有关,采用薄壁管来弥补这一缺陷，可以提高不锈钢管的导热能力。

        3)对于不锈钢波螺焊管而言,其主要作用是以强化管内水的对流换热系数为主,强化效果通常为光管的1.77~2.73倍,且循环水在管内的流动产生了边界层分离，加快了冷热水之间的混和，从而提高了换热性能,但波螺焊管在其管外几乎没有强化作用。

1)冲击腐蚀

        由于不锈钢的强度和表面硬度都高于铜管，不论是汽侧的高速蒸汽及水滴，还是水侧的泥沙污垢及入口端流,都不可能对不锈钢管形成冲蚀，因此,它更能适应于江河等含砂污垢水质条件,及排汽温度较高的循环水供热场合。

2)氨腐蚀

        通常氨腐蚀容易发生在凝汽器管束中的空气冷却区,此区积集了一些非凝结气体,氨气、二氧化碳氧等,而铜管对氨的应力腐蚀尤为敏感,而不锈钢管对氨并不敏感,因此，化工厂化肥厂的自备电厂，使用不锈钢管是再好不过的事情了。

3)振动和结垢

        汽轮机的高速蒸汽和水滴将是产生凝汽管子振动的主要来源，涉及到引起振动的原因很多,诸如:凝汽器管子排列设计管子的支撑和跨度管子与隔板孔问环形间隙隔板排列趋势变工况的連率等,由流体旋涡脱落，湍流抖振和流体弹性,这些都会引发管子产生振动。不同材质的杨民模量和管子壁厚决定管子的刚度和管束对蒸汽激振的敏感性,而不锈钢管的弹性模量惯性矩和振动阻尼的数值均大于相同外径的铜管和钛管的值,薄壁通过高的杨氏模量获得补偿，所以一般经计算后,支撑板的间距可以相对取大一点。也可以这样讲，不锈钢管的抗振性在相同条件下相对要好一点。

        在相同运行条件下,不锈钢波螺管比铜管抗结垢性能好。一种解释是:由于循环水在管内的高速流动产生了边界层分离流,不存在沿管壁低流速层,污垢难以附着在管内壁面。另一种解释是,由于污垢层与不锈钢波螺管的热胀系数差别很大，当它们受热时,紧贴在一起的两层由于型线曲率变化不等而自动脱离在高速水的冲击下,污垢层早已不存在。另外,不锈钢波螺管,对有机悬浮物及一般性腐蚀具有很强的抵抗作用。因此,它可直接用于利用城市污脏水作为循环冷却水的场合。

        综上所述,不锈钢波螺管因抗腐蚀性强,使寿命大大延长，一般使用寿命大于20年不会出现任何问题,而相同情况下铜基合金管子的寿命相对短一些。