不锈钢换热管优点
－换热管可采用0.5-0.7mm的不锈钢薄壁管材，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%，提高了整体换热性能。
－由于材质采用美国标准AISI304、316等优质不锈合金钢，使其具有较高的硬度，管子的钢度也明显提高，因此，具有很强的耐高温蒸汽的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。
－钢管均采用压差进行泄漏检查，气压试验通常按运行压力的1.5-2.0倍，最高可至10MPa,5分钟无泄漏。
热交换详细性能比较
一、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℃，这会影响总体传热系数。但是，有缝不锈钢管的壁厚可以减薄至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1mm。
公式（1）：Rc=λ/δ
其中：Rc—导热热阻，m2.k/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越大，传热系数越大。这就可以缩小有缝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，这又使铜管与有缝不锈钢管总体传热系数的差距缩小。
二、对流放热
使用有缝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，其粗糙度比有缝不锈钢管大得多，铜管的层流底层的厚度比有缝不锈钢管的层流底层厚度更大。这就使有缝不锈钢管的对流放热系数比铜管的对流放热系数大。
公式（2）：Rw= １/αｗ
其中：Rw—对流放热热阻，m2.k/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。但有缝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，比有缝不锈钢管粗糙得多。因此，有缝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。
公式（3）： Rm= １/αm
其中： Rm—管外壁的凝结放热热阻，m2.k /w
αm—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、总体传热系数
公式（4）：K=1/R
其中：R—总热阻, m2.k /w
K—总体传热系数, w/m2.k
根据公式（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，有缝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有缝不锈钢管，有缝不锈钢管的总体传热系数和凝结放热系数都比铜管大，使有缝不锈钢管的总体传热系数得到提高。
换热性能对照表
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管 材
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厚度（㎜）
|
材 质
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总体换热系数（W/㎡.k）
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铜管
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1
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HSn70-IA
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3682.413869
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有缝不锈钢管
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1
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AISI304
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3460.327347
|
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有缝不锈钢管
|
0.7
|
AISI304
|
3760.628476
|
|
有缝不锈钢管
|
0.6
|
AISI304
|
3872.606729
|
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，有缝不锈钢管的凝汽器与铜管的凝汽器如果同时投运，运行时间越长，有缝不锈钢管的凝汽器的经济性将会比铜管的凝汽器越来越更好。同时，铜管对冷却水中的杂物的吸附能力比有缝不锈钢管更强得多，大大降低了设备的经济性。
安全性能比较
有缝不锈钢管与铜管的工程特性
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管材
|
铜管
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镍铜管
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有缝不锈钢管
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密度t/m3
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8.4
|
8.9
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8
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屈服强度MPa
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120
|
140
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280-350
|
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拉伸强度MPa
|
330
|
390
|
550-659
|
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弹性模量MPa
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13.3
|
15.4
|
20
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延伸率%
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60
|
43
|
30-60
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热胀系数10-6
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16
|
16
|
17
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导热系数w/mk
|
100
|
30
|
13
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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，不易因热胀冷缩损伤了管子和影响胀口。
不锈钢管与铜管的抗腐蚀性能
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腐蚀种类
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铜管
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镍管
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304/316不锈钢管
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一般腐蚀
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2
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4
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5
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冲击腐蚀
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2
|
5
|
6
|
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点蚀（运行状态）
|
4
|
5
|
4
|
|
点蚀（积滞状态）
|
2
|
4
|
2
|
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高速冲击
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3
|
5
|
6
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进口冲击
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2
|
4
|
6
|
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蒸汽热点腐蚀
|
2
|
4
|
6
|
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氨蚀
|
2
|
5
|
6
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注：表中的数值2－6表示耐腐蚀能力由小到大。
由上表可知，不锈钢管与铜管相比，在抗腐蚀方面具有的优点：抗冲蚀性能好，能抗蒸汽带水滴在高速中的冲击腐蚀；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，这样即可以提高总体传热系数，又可减少管内杂志的沉积。
效益评估
不锈钢的热传导系数比铜管低，但通过减小壁厚使他们的总体热传导系数的差值减小，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，根据测试数据，壁厚为0.7mm的不锈钢管比壁厚1mm的铜管的的总体传热系数高2.124%左右；随着运行时间的增长，不锈钢管的总体传热系数下降很缓慢，而铜管的总体传热系数比不锈钢管大得多。同时，不锈钢管比铜管更耐腐蚀性，抗振性和耐磨性好，使用寿命是铜管的三倍。使用不锈钢管整体提高了经济性和安全性。
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