国际铜业协会(中国)

新型铜合金板式换热器（CAPHE TM）


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会员招募

· 欢迎更多板换企业加入CAPHE推广应用组，明确铜业协会给与一定的财力广告支持（有兴趣，找联系人）
· 国际铜业协会（中国）与全国锅炉压力容器标准化技术标准化委员会热交换器分会共同推荐CAPHE产品推广，感兴趣的企业参加产品的推广和销售中，国际铜业协会（中国）将在推广费用、广告、网站等给与一定资金的支持和奖励。

CAPHE产品优势

板式换热器的新蓝图 ---- 新型铜合金制板式换热器

　　铜合金板式换热器（CAPHE）产品概述 板式换热器现状表明不锈钢和钛板在板式换热器板片材质选择中占据主导地位。但不锈钢面临的难题是短期内很难克服高浓度氯离子水质下的缝隙腐蚀、板片表面细菌生长，热传导效率相对较低等缺点，而生产企业选择钛材作为板式换热器板片材质又受到全球钛材供应紧张、产品依赖进口、价格昂贵、交货期长等问题的困扰，出现了目前板式换热器产品应用中板片腐蚀和产品初始成本过高的两难局面。在这个技术和经济问题的矛盾中，用户很难有折中的选择。
　　而开发铜合金板式换热器正好为广大客户提供了一个很好的高性价比产品的选择。从2005年始，为了提高铜加工行业的科研创新能力，国际铜业协会（中国）携手全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分会技术委员会达成共识，调动国内换热器厂家和大型铜加工厂的资源，充分利用铜合金材料与不锈钢和钛合金相比所具有的良好的耐腐蚀、高导热性、突出的抑菌性等明显优势，联合研发铜合金板式换热器。经过3年的不断研发和实验，探索铜合金和板式换热器应用相结合，完成了适用板式换热器用铜合金板材的研发、铜合金板式换热器制造、以及耐腐蚀性能研究。在2008年终于开发出具有自有知识产权的创新型铜合金板式换热器（简称CAPHE）。
　　CAPHE产品适用领域 我国地热利用市场的正飞速发展，地下水利用在PHE领域的广泛推广， CAPHE将适用于此领域；此外，在近江河和近海船舶制造、海水养殖、海水淡化、以及电厂余热利用等领域也有着广阔的市场空间。
　　铜合金板式换热器性能简介
1) 经济性分析
　　在换热器行业里，普遍采用材料成本系数的方法来进行成本分析，如图1和2，这些系数分别基于2008年3月的铝黄铜（0.6MM），白铜（0.6MM）、双向254SMO SMO不锈钢（0.5MM）和钛板(0.5MM)的市场价格来设定。为了方便比较，成本系数1在表1和2种分别代表LC6870和LC7060。
　　使用LC6870 与使用254SMO SMO双相不锈钢或钛板来制造板的成本相比,如果铜合金的换热效率比这两种板材提高5% ，在相同的平均板厚下成型，则在生产过程中，压制相同尺寸板片，254SMO SMO不锈钢是LC6870 铜合金板造价的将近2倍，而钛合金板的造价是它的将近4倍。

图1

　　以上三种合金应用于海水中或高浓度氯离子环境中，该价格系数是根据三种合金在2008年3月的市场价格确定的，图1中把LC6870设为系数1。
　　使用LC7060 与使用254SMO 双相不锈钢或钛板来制造板的成本相比,如果铜合金的换热效率比这两种板材提高5% ，在相同的平均板厚下成型，则在生产过程中，压制相同尺寸板片，254SMO 不锈钢是LC7060铜合金板造价的将近1.18倍，而钛合金板的造价是它的将近2.14倍。

图2

　　以上三种合金应用于海水中或高浓度氯离子环境中，该价格系数是根据三种合金在2008年3月的市场价格确定的，图2中把LC7060设为系数1。
　　综上所述，CAPHE在提高换热效率上有更大的提升空间，只要优化设计合理的板型，严格控制材料的质量，铜合金板式换热器在实际应用将会体现更高的性价比。

2）板式换热器用铜合金性能参数
　　牌号、状态、规格

牌号	状态	形状	厚度	宽度 mm	长度 mm
LC6870	软	带材	0.3-2.5	≤1000	-
LC6870		板材	0.3-2.5	≤1000	≤2000
LC7060		带材	0.3-2.5	≤610	-
LC7060		板材	0.3-2.5	≤610	≤2000

　　力学性能

合金牌号	状态	抗拉强度 MPa	延伸率A 11.3 ％	维氏硬度
LC6870	M	≥410	≥40	≥90
LC7060	M	≥300	≥30	≥90

　　表面质量
　　产品的表面应光滑、清洁，表面色泽应均匀一致，不允许有裂纹、划伤、起皮、氧化、黑斑等影响使用的缺陷。
物理性能
　　LC7060　物理性能

密度	液相线温度	固相线温度	弹性模量（拉伸）	线膨胀系数
20℃时为8.94 g/cm3	1150℃	1100℃	140GPa	20℃-300℃时为17.1μm/（m·K）
比热容	40W/（m·K）at 20℃导热系数	导电率：体积测定法	电阻率	颜色
380J /（kg·K）at20℃	20℃时为40W/（m·K）	9.1%IACS	190nΩ·m at 20℃	粉红-银白色

　　物理性能

介质	温度(℃)	周期(天)	腐蚀速度 g/m2·h	腐蚀深度 mm/a	腐蚀级别	表面状态
3%NaCl	40±0.5	180	0.0104~0.0167	0.0102~0.0164	4级稳定	光滑有光泽

LC7060防海生物附着试验
　　优于B30，逊于紫铜、HSn62-1、LC6870 LC6870物理性能

密度	液相线温度	固相线温度	弹性模量（拉伸）	线膨胀系数
8.6g/cm3 at 20℃	971℃	931℃	102 GPa	18.5μm/（m·K）at 20℃-300℃
比热容	导热性能	导电率：体积测定法	电阻率	颜色
20℃时375J/(Kg·K)	105W/（m·K）	23%IACS	20℃时为0.075Ω·mm2/m(75 nΩ·m)	N/A

　　LC6870静海水耐腐蚀性能

介质	温度℃	周期小时	腐蚀速度 mm/a
氧饱和海水	24	3840	0.25

3）传热性能优异
　　根据铜质板式换热器研发项目组委托国家石油钻采炼化设备质量监督检验中心完成铜质板式换热器热力性能测试对比分析结果显示：铜合金板式换热器的应用，相对不锈钢板式换热器LC6870板材将提升传热系数11%以上；LC7060板材的使用，将提升传热系数4.7%以上。铜合金板式换热器的应用可以减少板片的数量，使客户投资更为经济。