کاپر ٹیوبوں اور سٹینلیس سٹیل ہیٹ ایکسچینج ٹیوبوں کی کارکردگی کا موازنہ حسب ذیل ہے:
1. کاپر ٹیوبوں اور سٹینلیس سٹیل ہیٹ ایکسچینج ٹیوبوں کی کارکردگی کا موازنہ: تھرمل چالکتا
چونکہ تانبے کی ٹیوبوں کی تھرمل چالکتا 100W/m ڈگری ہے اور سٹینلیس سٹیل کی نلیاں 13W/m ڈگری ہے، اس لیے یقیناً یہ مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی کو متاثر کرے گا۔ تاہم، سٹینلیس سٹیل کی ٹیوبوں کی دیوار کی موٹائی کو 0.5~0.8mm تک کم کیا جا سکتا ہے، جبکہ تانبے کی ٹیوبوں کی دیوار کی موٹائی طاقت، کٹاؤ اور پہننے کی وجہ سے 1.2mm سے کم نہیں ہو سکتی۔
فارمولے کے مطابق: Rc=(1)کہاں: Rc--تھرمل ریزسٹنس، m2k/w. λ--تھرمل چالکتا، W/(mk)۔
δ--ٹیوب کی دیوار کی موٹائی، m
جب ٹیوب کا مواد مستقل ہوتا ہے اور λ میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے، فارمولے (1) کے مطابق، چھوٹا δ، چھوٹا Rc، اور گرمی کی منتقلی کا گتانک جتنا بڑا ہوتا ہے۔ یہ سٹینلیس سٹیل ٹیوبوں اور تانبے کی ٹیوبوں کے درمیان مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی کے گتانک میں فرق کو کم کر سکتا ہے۔
چونکہ تانبے کی ٹیوبوں کی اندرونی اور بیرونی دیواریں سٹینلیس سٹیل سے زیادہ کھردری ہوتی ہیں، اس لیے وہ سکیلنگ کا شکار ہوتی ہیں، جس سے تانبے کی ٹیوبوں کی حرارتی مزاحمت بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں تانبے کی ٹیوبوں اور سٹینلیس سٹیل کی ٹیوبوں کے مجموعی حرارت کی منتقلی کے گتانک کے درمیان فرق کم ہو جاتا ہے۔
II کاپر ٹیوبوں اور سٹینلیس سٹیل ہیٹ ایکسچینج ٹیوبوں کی کارکردگی کا موازنہ: کنویکشن ہیٹ ریلیز
سٹینلیس سٹیل کی نلیاں یا تانبے کی ٹیوبیں استعمال کرتے وقت، ٹیوب میں بہاؤ کی شرح ہنگامہ خیز ہوتی ہے۔ کنویکشن ہیٹ ریلیز کو متاثر کرنے والا سب سے بڑا عنصر لیمینر کی نچلی پرت کی موٹائی ہے، کیونکہ لیمینر نیچے کی پرت میں حرارت کی منتقلی گرمی کی ترسیل ہے، اور پانی کی تھرمل چالکتا بہت کم ہے۔ اسی بہاؤ کی حالت کے تحت، لیمینر کے نیچے کی تہہ کی موٹائی ٹیوب کی اندرونی دیوار کی کھردری پر منحصر ہوتی ہے۔ تانبے کی ٹیوب کی اندرونی سطح پر آکسائیڈ ہے، اور اس کا کھردرا پن سٹینلیس سٹیل کی ٹیوب سے کہیں زیادہ ہے۔ تانبے کی ٹیوب کی لیمینر نیچے کی پرت کی موٹائی سٹینلیس سٹیل ٹیوب کی لیمینر نیچے کی پرت سے زیادہ ہے۔ اس سے سٹینلیس سٹیل کی ٹیوب کا کنویکشن ہیٹ ریلیز گتانک تانبے کی ٹیوب سے زیادہ ہوتا ہے۔
Rw٪7b٪7b0٪7d٪7d(2)
کہاں: Rw--کنویکشن ہیٹ ریلیز تھرمل ریزسٹنس، m2k/w۔ w--کنویکشن ہیٹ ریلیز گتانک، w/m2.k. ?فارمولہ (2) کے مطابق، جتنا بڑا w ہے، چھوٹا Rw ہے۔
III کاپر ٹیوب اور سٹینلیس سٹیل ہیٹ ایکسچینج ٹیوب کی کارکردگی کا موازنہ: سنکشیپن ہیٹ ریلیز گتانک
سنڈینسیشن ہیٹ ریلیز کے گتانک کی دو قسمیں ہیں: فلم کنڈینسیشن اور بیڈ کنڈینسیشن۔ مالا سنکشیپن ہیٹ ریلیز گتانک فلم کنڈینسیشن ہیٹ ریلیز گتانک سے بہت بڑا ہے۔ تاہم، یہ واضح نہیں ہے کہ سٹینلیس سٹیل کی ٹیوب یا تانبے کی ٹیوب کی بیرونی دیوار میں زیادہ مالا گاڑھا ہونا ہے، لیکن یہ کہا جا سکتا ہے کہ دونوں ٹیوبوں کی زیادہ تر بیرونی دیواریں فلمی گاڑھاو ہیں۔ فلم کنڈینسیشن کا ہیٹ ریلیز گتانک فلم کی موٹائی سے گہرا تعلق رکھتا ہے، کیونکہ فلم کے اندر حرارت کی ترسیل ہوتی ہے، واٹر فلم کی تھرمل چالکتا خاص طور پر کم ہوتی ہے، اور فلم کی موٹائی کا انحصار اس کی کھردری پر ہے۔ ٹیوب کی بیرونی دیوار. آکسائیڈ کی تہہ کی وجہ سے تانبے کی ٹیوب کی بیرونی دیوار سٹینلیس سٹیل کی ٹیوب سے کہیں زیادہ کھردری ہوتی ہے۔ لہذا، سٹینلیس سٹیل ٹیوب کی بیرونی دیوار کا سنکشیپن ہیٹ ریلیز گتانک کاپر ٹیوب کی بیرونی دیوار سے بڑا ہے۔
Rm٪7b٪7b0٪7d٪7d(3)
کہاں: ٹیوب کی بیرونی دیوار کی Rm--کنڈینسیشن ہیٹ ریلیز تھرمل ریزسٹنس، m2k/wm--ٹیوب کی بیرونی دیوار کی گاڑھا ہونا ہیٹ ریلیز گتانک، w/m2.k. فارمولہ (3) کے مطابق، جتنا بڑا m ہے، چھوٹا Rm ہے۔
چہارم تانبے کی ٹیوب اور سٹینلیس سٹیل ہیٹ ایکسچینج ٹیوب کے درمیان کارکردگی کے موازنہ کا مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی کا گتانک
K=(4)
کہاں: R--کل تھرمل مزاحمت، m2k/w. K--مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی کا گتانک، w/m2.k
(4) سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ: اگر کنویکشن تھرمل ریزسٹنس، تھرمل چالکتا مزاحمت اور کنڈینسیشن ہیٹ ریلیز تھرمل ریزسٹنس سب کو کم کر دیا جاتا ہے، تو کل تھرمل مزاحمت کم ہو جائے گی: اگر کل تھرمل مزاحمت کم ہو جاتی ہے، تو مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی گتانک بڑھ جائے گا.
اسی دیوار کی موٹائی کے تحت، سٹینلیس سٹیل ٹیوب کا مجموعی طور پر حرارت کی منتقلی کا گتانک کاپر ٹیوب کے مقابلے میں 6% کم ہے۔ تانبے کی ٹیوبوں سے پتلی سٹینلیس سٹیل ٹیوبوں کے استعمال کی وجہ سے، سٹینلیس سٹیل کی ٹیوبوں کا مجموعی طور پر ہیٹ ٹرانسفر گتانک اور کنڈینسیشن ہیٹ ریلیز گتانک کاپر ٹیوبوں سے بڑا ہوتا ہے، جو سٹینلیس سٹیل ٹیوبوں کے مجموعی ہیٹ ٹرانسفر گتانک کو بہتر بناتا ہے۔
