Bên trong bộ trao đổi nhiệt-và-ống có phải được làm bằng đồng không?

Ưu điểm và hạn chế truyền thống của đồng
Copper quả thực đã giữ một vị trí quan trọng trong lĩnh vực trao đổi nhiệt, giống như một diễn viên kỳ cựu luôn sở hữu một kỹ năng đặc trưng:

Độ dẫn nhiệt tuyệt vời: Độ dẫn nhiệt của đồng xấp xỉ 400 W/(m·K), gấp 8 lần so với thép cacbon.

Độ dẻo tốt: Dễ dàng xử lý thành các ống có thành mỏng, cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt.

Khả năng chống ăn mòn kém: Dễ bị nứt ăn mòn do ứng suất khi tiếp xúc với amoniac và sunfua.

Biến động chi phí: Giá cả biến động đáng kể do ảnh hưởng của thị trường quốc tế.

Tuy nhiên, các bộ trao đổi nhiệt hiện đại không còn phụ thuộc hoàn toàn vào đồng nữa; nhiều vật liệu khác đang xuất hiện.

 

Sự trỗi dậy của vật liệu phi{0}}đồng

Khi bộ trao đổi nhiệt gặp những điều kiện vận hành này, các kỹ sư có xu hướng lựa chọn vật liệu khác:

Kịch bản áp suất-nhiệt độ cao,{1}}áp suất cao: Hợp kim titan có thể hoạt động ổn định ở 600 độ .

Môi trường ăn mòn: Hastelloy thể hiện khả năng chống ăn mòn axit clohydric đậm đặc vượt trội.

Ngân sách-Dự án nhạy cảm: Thép không gỉ 304 có giá thấp hơn đồng khoảng 40%.

Yêu cầu về trọng lượng nhẹ: Hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3 đồng.

Lựa chọn vật liệu cũng giống như việc may một bộ trao đổi nhiệt; sự phù hợp quan trọng hơn chi phí.

 

 

Ứng dụng sáng tạo của vật liệu lai

Các giải pháp thiết kế composite mới đang vượt qua những hạn chế của vật liệu đơn lẻ:

Ống nhôm composite-đồng: Lớp đồng bên trong đảm bảo tính dẫn nhiệt, trong khi lớp nhôm bên ngoài giúp giảm trọng lượng.

Công nghệ phủ: Lớp mạ đồng trên thành trong của ống thép cacbon giúp cân bằng giữa hiệu quả và hiệu suất-chi phí.

Thiết kế mô-đun: Các thành phần của các vật liệu khác nhau có thể được kết hợp khi cần thiết, chẳng hạn như các tấm ống titan có vỏ bằng thép không gỉ.