Primerjava zmogljivosti bakrenih cevi in cevi za izmenjavo toplote iz nerjavečega jekla je naslednja:
1. Primerjava zmogljivosti bakrenih cevi in cevi za izmenjavo toplote iz nerjavečega jekla: toplotna prevodnost
Ker je toplotna prevodnost bakrenih cevi 100W/m stopinj, cevi iz nerjavnega jekla pa 13W/m stopinj, bo to seveda vplivalo na skupni koeficient prenosa toplote. Vendar se lahko debelina stene cevi iz nerjavečega jekla zmanjša na 0,5 ~ 0,8 mm, medtem ko debelina stene bakrenih cevi zaradi trdnosti, erozije in obrabe ne sme biti manjša od 1,2 mm.
Po formuli: Rc=(1)kjer je: Rc--toplotna upornost, m2k/w. λ--toplotna prevodnost, W/(mk).
δ--debelina stene cevi, m
Ko je material cevi konstanten in je λ nespremenjen, je v skladu s formulo (1) manjši δ, manjši je Rc in večji je koeficient prenosa toplote. To lahko zmanjša vrzel v skupnem koeficientu prenosa toplote med cevmi iz nerjavečega jekla in bakrenimi cevmi.
Ker so notranje in zunanje stene bakrenih cevi bolj grobe kot iz nerjavečega jekla, so nagnjene k luščenju, kar poveča toplotno odpornost bakrenih cevi, kar posledično zmanjša vrzel med skupnimi koeficienti prenosa toplote bakrenih cevi in cevi iz nerjavečega jekla.
II. Primerjava zmogljivosti bakrenih cevi in cevi za izmenjavo toplote iz nerjavečega jekla: konvekcijsko sproščanje toplote
Pri uporabi cevi iz nerjavečega jekla ali bakrenih cevi je pretok v cevi turbulenten. Največji dejavnik, ki vpliva na konvekcijsko sproščanje toplote, je debelina laminarne spodnje plasti, ker je prenos toplote v laminarni spodnji plasti toplotna prevodnost, toplotna prevodnost vode pa je zelo nizka. Pri istem stanju toka je debelina laminarne spodnje plasti odvisna od hrapavosti notranje stene cevi. Na notranji površini bakrene cevi je oksid, njegova hrapavost pa je veliko večja kot pri cevi iz nerjavečega jekla. Debelina laminarne spodnje plasti bakrene cevi je večja od debeline laminarne spodnje plasti cevi iz nerjavečega jekla. Zaradi tega je koeficient sproščanja konvekcijske toplote cevi iz nerjavečega jekla večji kot pri bakreni cevi.
Rw=(2)
Kje: Rw--toplotni upor pri konvekcijskem sproščanju toplote, m2k/w. w--koeficient toplotnega oddajanja konvekcije, w/m2.k. ?V skladu s formulo (2) večji kot je w, manjši je Rw.
III. Primerjava zmogljivosti bakrene cevi in cevi za izmenjavo toplote iz nerjavečega jekla: koeficient sproščanja kondenzacijske toplote
Obstajata dve vrsti kondenzacijskih koeficientov oddajanja toplote: filmska kondenzacija in kondenzacija kroglic. Koeficient sproščanja toplote kondenzacije kroglic je veliko večji od koeficienta sproščanja toplote kondenzacije filma. Vendar ni jasno, ali ima zunanja stena cevi iz nerjavečega jekla ali bakrene cevi več kondenzacije kroglic, vendar lahko rečemo, da je večina zunanjih sten obeh cevi filmska kondenzacija. Koeficient sproščanja toplote pri kondenzaciji filma je tesno povezan z debelino filma, ker je notranjost filma toplotna prevodnost, toplotna prevodnost vodnega filma je še posebej nizka, debelina filma pa je odvisna od hrapavosti filma. zunanjo steno cevi. Zunanja stena bakrene cevi je zaradi plasti oksida veliko bolj groba kot pri cevi iz nerjavečega jekla. Zato je kondenzacijski koeficient sproščanja toplote zunanje stene cevi iz nerjavečega jekla večji od koeficienta zunanje stene bakrene cevi.
Rm=(3)
Kjer je: Rm--kondenzacijski toplotni upor zunanje stene cevi, m2k/wm--koeficient kondenzacijske toplotne oddaje zunanje stene cevi, w/m2.k. Po formuli (3) večji kot je m, manjši je Rm.
IV. Primerjava skupnega koeficienta prenosa toplote med bakreno cevjo in cevjo za izmenjavo toplote iz nerjavečega jekla
K=(4)
Kje: R--skupna toplotna upornost, m2k/w. K--skupni koeficient toplotne prehodnosti, w/m2.k.
Iz (4) je razvidno, da: če se konvekcijski toplotni upor, upor toplotne prevodnosti in toplotni upor pri sproščanju kondenzacijske toplote vsi zmanjšajo, se skupni toplotni upor zmanjša: če se skupni toplotni upor zmanjša, skupni prenos toplote koeficient se bo povečal.
Pri enaki debelini stene je skupni koeficient toplotnega prenosa cevi iz nerjavečega jekla za 6 % nižji kot pri bakreni cevi. Zaradi uporabe cevi iz nerjavečega jekla, ki so tanjše od bakrenih cevi, sta skupni koeficient toplotnega prenosa in kondenzacijski koeficient sproščanja toplote cevi iz nerjavečega jekla večja kot pri bakrenih ceveh, kar izboljša skupni koeficient toplotnega prenosa cevi iz nerjavečega jekla.
