Выбор материалов в конструкции теплообменника: алюминий или медь — Материалы и инженерные ресурсы — Matmatch

Радиаторы центрального отопления: алюминий против чугуна

В случае с чугунными радиаторами и алюминиевыми радиаторами ведутся чрезвычайно любопытные споры о том, что более эффективно для потребителей. Новейшая разработка в области радиаторных технологий, биметаллические алюминиевые радиаторы, вызвала настоящий ажиотаж как еще одно эффективное средство отопления. С 1980-х годов чугунные радиаторы стали основным источником отопления жилых и коммерческих помещений. У каждого радиатора есть свои плюсы и минусы, например: Алюминиевый биметалл и Чугун.

Алюминиевые радиаторы

В последние несколько лет алюминиевые радиаторы стали лучшим выбором для отопления жилых и коммерческих помещений за рубежом. Именно эта модель отопительного прибора недавно появилась в Америке, и люди интересуются обширным списком ее положительных качеств.

Для современного домовладельца этот тип радиатора, безусловно, является наиболее эстетичным вариантом. Он имеет современную визуальную привлекательность, которая хорошо сочетается с любыми современными локациями. Алюминиевые радиаторы также предназначены для установки в местах, технически не предназначенных для установки радиаторов. Представленный в нескольких стилях, это идеальный вариант для встраивания как в современную, так и в традиционную обстановку.

Этот тип радиатора не только более привлекателен для глаз, но и более энергоэффективен и экономичен. К счастью для потребителя, алюминиевые радиаторы обычно дешевле, чем радиаторы из других материалов, таких как медные и чугунные радиаторы. Он намного легче и легко устанавливается пользователем, что снижает любые возможные затраты на установку. Также было доказано, что это позволяет сэкономить от 5 до 10% в годовом счете за электроэнергию.

Алюминиевые радиаторы являются наиболее эффективным вариантом отопления. Радиатор сразу отдает тепло и прогревает дом за считанные минуты, в отличие от чугунных отопительных приборов. Затем он остывает так же быстро, как и нагревается. Этот сверхпроводник имеет низкое содержание воды, что позволяет ему очень точно реагировать на любые изменения температуры термостата. Это обеспечивает пользователю более эффективную систему отопления, а также снижение энергопотребления и затрат.

Эти радиаторы сделаны с биметаллической конструкцией, так как чистый алюминий не подходит для излучения. Алюминиевые радиаторы изготовлены из стального сердечника, что обеспечивает повышенную долговечность и возможность работы с горячей водой и паром.

Читайте также:
Домашняя страница полиции штата Иллинойс

Чугунные радиаторы

плюсы и минусы алюминиевых и чугунных радиаторов

Чугунные радиаторы были лучшим вариантом в течение последних нескольких столетий. В них есть викторианский стиль, а чугун был одним из первых материалов, использованных в том году. Они известны своей долговечностью, так как многие радиаторы, купленные много лет назад, все еще сильно горят. Из-за повышенной прочности чугунные отопительные приборы очень тяжелые и не предназначены для крепления на стене. Они также нагреваются дольше, чем другие материалы; однако они нагреваются намного сильнее и остаются горячими в течение более длительного периода времени. Это можно рассматривать как отрицательное или положительное обстоятельство, поскольку, по сути, это означает, что устройству также требуется больше времени для охлаждения.

Что касается внешнего вида, чугунные радиаторы могут конфликтовать со многими современными домами, но могут легко сочетаться с домами в викторианском стиле и винтажными домами. Поскольку приоритеты постоянно меняются, чугунные радиаторы начали терять свою первоначальную привлекательность. В течение многих лет эти радиаторы были выбором номер один в Америке. Сейчас люди ищут более эффективные варианты. В какой-то момент дома были недостаточно изолированы, в них сквозняки и дребезжащие окна, что, по сути, делало чугунные радиаторы лучшим выбором. Теперь дома строятся с двойным остеклением и изоляцией чердака, что вызывает тонкий сдвиг в приоритетах современных домовладельцев, делая другие материалы более желательными из-за их быстрого нагрева и охлаждения.

Алюминиевые радиаторы

  • Быстро согревает дом
  • Изменения в соответствии с термостатом в ускоренном темпе
  • Выдерживать высокое давление
  • Обрабатывать пар
  • Низкое содержание воды
  • Компактный, легкий дизайн
  • Простота в установке
  • Экономия от 5 до 10% годовых затрат на электроэнергию
  • Очень экономичный
  • Различные стили и отделки
  • Эстетично
  • Чугунный радиатор
  • Долговечность
  • Выдерживать высокое давление
  • Обрабатывать пар
  • Более длительные тепловые циклы

Различия между алюминиевыми радиаторами и чугунными радиаторами очень очевидны и разнообразны для каждого пользователя. Потребитель сам решает, что лучше, исходя из своих индивидуальных приоритетов. Каждое излучающее устройство имеет свои специфические качества, как отрицательные, так и положительные. Современный вариант более универсален, удобен, экономичен и энергоэффективен. Более традиционный чугунный радиатор является очень прочным выбором и имеет классический внешний вид.

Читайте также:
Руководство для начинающих по фэн-шуй Ваша квартира - сдаваемая в аренду

Выбор материалов для конструкции теплообменника: алюминий или медь

От рекуперации тепла до воздушных змеевиков и от охлаждения до электростанций, выбор правильного материала для теплообменников — особенно в отношении тепловых качеств, устойчивости к провисанию во время пайки и коррозионной стойкости — является ключевым.

Знаете ли вы, что лучший пример теплообмена в мире природы так же очевиден, как нос на вашем лице? Ну, технически это нос на вашем лице, который согревает вдыхаемый воздух и охлаждает выдыхаемый. Но конструкция теплообменника зависит не только от интуитивного понимания биологии.

Он требует внимательного рассмотрения рабочая среда, заявление и, что особенно важно, свойства материалов используемый.

К счастью, выбор материалов становится проще, когда вы оцениваете окружающую среду и область применения. Если теплообменник будет эксплуатироваться на открытом воздухе или на перерабатывающем предприятии с коррозионно-активными средами, высокая коррозионная стойкость будет необходимость.

Точно так же инженеры-проектировщики должны учитывать, какая жидкость будет проходить через теплообменник, и соответственно выбирать материалы.

Например, может быть критически важным, чтобы вещество оставалось чистым при прохождении через стандартный кожухотрубный теплообменник в фармацевтическом производстве. В такой среде трубки должны быть сделаны из инертного материала, возможно, даже нетрадиционного, неметаллического, например, из стекла.

Как правило, два наиболее часто выбираемых материала для теплообменников: алюминий и медь. Оба металла обладают оптимальными термическими свойствами и коррозионной стойкостью, что делает их идеальным выбором, при этом большинство различий зависят от области применения.

Медь для теплообменников

Типичная теплопроводность обычной чистой меди составляет 386.00 Вт/(м·К) при 20°C. Это делает медь наиболее теплопроводным распространенным металлом, что, наряду с ее относительно низкой удельной теплоемкостью — примерно 0.385 Дж/(г·°C), — обуславливает ее популярность в теплообменниках.

Эти характеристики влекут за собой несколько завышенную цену. Большинство инженеров-конструкторов и проектировщиков продуктов считают это одним из важнейших факторов, решающих выбор между медью и алюминием для небольших проектов.

Однако при использовании меди следует учитывать несколько практических соображений. плотность материала, например, может означать, что он не подходит для определенных приложений, требующих легкого теплообменника.

Читайте также:
Замечательный дизайн перголы

Медные трубы для теплообменников.

Медные трубы для теплообменников.

Кроме того, медь имеет меньшую гибкость, чем алюминий, что затрудняет формирование определенных форм. Из-за этого инженеры-конструкторы, работающие над пластинчато-ребристым теплообменником, который представляет собой тип теплообменника, в котором используются пластины и ребристые камеры для передачи тепла между жидкостями, могут обнаружить, что алюминий лучше подходит для ребер.

Кроме того, важно, чтобы медные трубы соединялись с помощью пайки, а не пайки, так как последняя, ​​как известно, создает накопление вещества в местах соединения. Это означает, что инженеры-конструкторы также следует использовать медь с хорошей устойчивостью к провисанию уменьшить деформацию при пайке.

Пластинчатый теплообменник SWEP (ППТО) является одним из наиболее эффективных способов передачи тепла от одной среды к другой.

Есть также некоторые соображения относительно долговременной коррозии меди. По мере старения материала на нем может образовываться зеленовато-желтая патина — тонкий слой патины, образующийся в результате окисления с течением времени, что придает материалу зеленый оттенок.

Это та же самая химическая реакция, которая сделала статую Свободы культовым зеленым цветом, которым она является сегодня. Этот процесс обычно занимает 15 или более лет, в зависимости от того, как хранится материал и его окружающая среда.

Конечно, нет никакой гарантии, что изменение внешнего цвета теплообменника будет воспринято так же хорошо, как и зелень статуи свободы, поэтому дизайнеры продуктов могут выбрать альтернативу меди, чтобы придать другой эстетический вид. В любом случае патина является диэлектрической и может привести к снижению теплопроводности по мере ее накопления.

На самом деле, хотя коррозионная стойкость не является естественным свойством меди, Lebronze Alloys, ведущий французский производитель высококачественных материалов, работал над составами сплавов, которые обеспечивают медь с хорошей стойкостью к окислению, даже при контакте с морской водой.

Исследуйте материалы Lebronze Alloys на Matmatch

Несмотря на эти факторы, теплопроводность меди, возможно, компенсирует затраты на техническое обслуживание за счет эффективной передачи тепла. В некоторых случаях высокая сравнительная теплопроводность меди означает, что медная трубка может проводить тепло так же эффективно, как две алюминиевые трубы.

Алюминий для теплообменников

Для инженеров-конструкторов, которым требуется более легкий, термически эффективный материал или которые работают в условиях ограниченного бюджета, алюминий является лучшим кандидатом.

Читайте также:
Какой размер инвертора мне нужен для холодильника? | RenewableWise

Имея теплопроводность 237 Вт/(м·К) для чистого алюминия или ~160 Вт/(м·К) для большинства сплавов, алюминий является третьим по теплопроводности материалом и, возможно, самым экономически эффективным. Алюминий также обладает удельной теплоемкостью 0.44 Дж/(г·°C), что делает его почти таким же эффективным в рассеивании тепла, как и медь.

Алюминий также гораздо больше легкий и гибкий чем медь, решая многие практические проблемы, с которыми инженеры могут столкнуться при использовании меди. Он гораздо более податлив, поэтому инженеры, разрабатывающие пластинчато-ребристый теплообменник для газовой печи, обнаружат, что он лучше подходит для тонкостей ребер.

Металлическая пластина в теплообменном аппарате и насосе на предприятии пищевой промышленности.

Однако алюминий обычно имеет меньшее сопротивление провисанию чем медь, что делает его более склонным к деформации в процессе пайки и после повторяющихся циклов нагрева.

К счастью, этому можно противодействовать, выбрав алюминиевый сплав, который был специально разработан, чтобы приблизить свойства металла к свойствам меди без значительного увеличения цены.

Например, поставщик металла Gränges предлагает алюминиевый сплав FA6825 H14SR, который подходит для теплообменников в энергетике. Этот сплав обогащен такими элементами, как цинк и марганец, чтобы придать сплаву более высокую прочность на растяжение после пайки. Во время процесса металл образует крупные зерна, которые улучшают его характеристики провисания.

Характеристики алюминия и меди очень близки с точки зрения пригодности для теплообменников, при этом решающим фактором в конечном счете являются практические требования применения.

Хотя решение может быть не таким очевидным, как нос на вашем лице, инженеры-конструкторы могут упростить его, понимая свойства своих материалов.

Статьи по теме

Абразивоструйные роботы повышают качество и безопасность рабочих

Абразивоструйная очистка заключается в использовании сжатого воздуха для распыления песка на…

Является ли модульное строительство ключом к обращению с отходами строительных материалов?

Строительство в его нынешнем виде далеко не устойчивая отрасль. В…

Как оборудование для подготовки образцов на растяжение может строить безопасные коммерческие здания

По мере того, как все постепенно приходит в норму, многие с удовольствием посещают…

Как ваша строительная площадка косвенно увеличивает ваш углеродный след

Строительная отрасль играет важную роль в предоставлении недвижимости для жителей и предприятий.…

Читайте также:
15 способов добавить стиль французского кантри в свой дом
Джеймс Диас

это невероятно хорошая статья о теплообменниках. Читать тоже было просто. Мне тоже нравится аналогия с носом. благодарю вас. если вы когда-нибудь сделаете пост об эффективности обменников, я с удовольствием прочитаю и прокомментирую

Дахиру Лаваль

какой хороший сравнительный анализ. Спасибо

Алюминий паять не сложно? По моему опыту намного легче паять сплавы железа и меди.

Марион Пыщик

Вы уже знали, что для теплообменников подходит и стекло? Пожалуйста. посмотрите: https://www.schott.com/en-gb/products/duran/applications

Бен Смай

Я не специалист по пайке, но с правильным алюминием можно получить хорошие результаты. Это может быть интересно, это материал, разработанный одним из наших партнеров-поставщиков Gränges: https://matmatch.com/suppliers/grae-gr-nges/examples/trillium-a-fluxless-material-with-outstanding-brazing- полученные результаты

Оставьте комментарий Отменить ответ

Мы связываем инженеров, дизайнеров продуктов и отделы снабжения с лучшими материалами и поставщиками для их работы.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: