Что такое трубы с удлиненной поверхностью?

Трубы с удлиненной поверхностью, также известные как оребренные трубы, представляют собой устройства теплопередачи, используемые в различных приложениях, таких как теплообменники, воздухоохладители и котлы. Они состоят из трубки с удлиненными поверхностями или ребрами, прикрепленными к внешней поверхности.

Ребра увеличивают площадь поверхности трубки, что улучшает передачу тепла между трубкой и окружающей жидкостью или газом. Эта увеличенная площадь поверхности обеспечивает более эффективную теплопередачу и может уменьшить общий размер и вес теплообменника.

Трубки с удлиненной поверхностью обычно и регулярно используются для эффективного охлаждения или нагрева. Эти трубы с удлиненной поверхностью используются в теплообменниках с воздушным охлаждением, кожухотрубных теплообменниках, испарителях, конденсаторах, даже используемых в печах. Трубы с удлиненной поверхностью, также называемые оребренными трубами.

Ребра в основном располагаются снаружи или вставляются снаружи трубок, чтобы увеличить общую площадь поверхности и повысить тепловой КПД компактного теплообменного оборудования. Способ соединения ребер над трубкой очень важен, так как малейший воздушный зазор между трубкой и ребрами может создать дополнительное сопротивление тепловому потоку. Когда коэффициент теплопередачи на внешней стороне трубки значительно ниже, чем коэффициент теплопередачи на внутренней стороне трубки, существует главное преимущество установки ребер на внешней поверхности трубки, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами высокой скорости теплопередачи на внутренняя часть трубки. 

Если ребро и трубка имеют разные коэффициенты теплового расширения, соединение может ослабнуть из-за разницы движений между ними. Эффект разрыхления будет увеличиваться по мере увеличения температуры соединения, поэтому необходимо учитывать температуру соединения, которая будет достигнута в случае выхода из строя вентилятора. Соединение может ослабнуть из-за ослабляющего воздействия циклических температур и давления, а также из-за коррозии в месте соединения ребра с трубкой основания. В каждом разделе указаны пределы рабочих температур для различных насадок для оребренных трубок, которые может предложить наша компания.

Трубки с удлиненной поверхностью включают экструдированные, цельные, биметаллические ребристые трубы.

Экструдированные трубы с удлиненной поверхностью формируются в процессе экструзии холодной прокатки, при котором непрерывные спиральные ребра радикально выдавливаются из толстой алюминиевой муфты над трубкой-вкладышем. Экструдированное ребро выполнено из внешней алюминиевой трубки с большой толщиной стенок (муфты), которая расположена над внутренней базовой трубкой. Две трубки проталкиваются через три оправки с вращающимися дисками, которые буквально сжимают или выдавливают алюминиевые ребра вверх и из материала муфты по спирали за одну операцию. Процесс экструзии делает ребра более твердыми и предотвращает контакты разнородных металлов в основании ребер. По сравнению с другими продуктами, ребра не ломаются, не раскручиваются и не расшатываются, что существенно влияет на термическую эффективность. В процессе оребрения между оребренной алюминиевой внешней трубкой и внутренней базовой трубкой из требуемого металла, которым обычно является сталь, создается прочное механическое соединение. Открытая внешняя поверхность выполнена из алюминия, и между соседними ребрами нет мелких зазоров, куда может проникнуть влага. Поскольку внешняя трубка и ребра являются едиными по температуре, отсутствие контакта между внешней и внутренней трубками может привести к созданию дополнительного сопротивления теплопередаче. Применимая температура до 540 градусов F (280 градусов C). 

Преимущества экструдированных трубок с удлиненной поверхностью:

Высокоэффективные ребра для применения при высоких температурах, обеспечивающие полную и постоянную защиту базовой трубы от атмосферной коррозии.

Удлиненное ребро достаточно прочное и устойчивое к механическим повреждениям и лучше выдерживает удары при обращении, по сравнению с другими типами трубок с удлиненной поверхностью можно без повреждений очищать паром или водой под высоким давлением. Соединение внешней и внутренней трубок исключает риск потери контакта с алюминием из-за термического напряжения.

Коэффициент передачи остается постоянным. Поскольку наружная втулка является непрерывной, не образуется электролитическая пара и не может возникнуть гальваническая коррозия у основания ребер. Более высокая эффективность теплопередачи в течение всего срока службы устройства. Нет необходимости фиксировать ребра на концах.

Слабые стороны экструдированных трубок с удлиненной поверхностью:

Это дорогостоящий метод производства, поскольку требуется значительное количество материала для оребрения. Общий вес оборудования, в котором используются такие трубы с удлиненной поверхностью, будет больше.

Максимальная рабочая температура ограничена 280°C.

Применение экструдированных труб с удлиненной поверхностью:

1. Нефте- и газоперерабатывающие заводы.

2. Нефтяная, химическая и нефтехимическая промышленность.

3. Очистка природного газа

4. Сталелитейная промышленность

5. Электростанции

6. Кондиционер

7. Компрессорные охладители

Встроенные трубы с удлиненной поверхностью или так называемые оребренные трубы G-типа.

Геометрия встроенных трубок с расширенной поверхностью:

Спиральная канавка диаметром 0,2–0,3 мм (0,008–0,012 дюйма) пропахивается на внешней стороне стенки базовой трубы так, что металл только смещается, а не удаляется. Алюминиевое ребро механически наматывается в канавку под натяжением, после чего вытесняющий металл откатывается с каждой стороны ребра, чтобы удерживать его на месте. Вот почему этот тип также называют встроенными трубками с удлиненной поверхностью. Эффективная толщина стенки базовой трубы — это толщина под канавкой. Этот тип обеспечивает превосходный контакт, как термический, так и механический, между ребром и канавкой. Хотя металл базовой трубы подвергается воздействию атмосферы, испытания в серверных условиях показали, что прежде чем произойдет какое-либо ослабление соединения, требуется коррозия в течение длительного периода.

Трубки с удлиненной поверхностью G -типа применимы при высоких температурах до 150 градусов F (400 градусов C).

Встроенные трубы с удлиненной поверхностью. Основное применение:

1. Нефте- и газоперерабатывающие заводы.

2. Нефтяная, химическая и нефтехимическая промышленность.

3. Очистка природного газа

4. Сталелитейная промышленность

5. Электростанции

6. Кондиционер

7. Компрессорные охладители

Преимущества встроенных трубок с удлиненной поверхностью:

Контакт ребра со стенкой трубы является постоянным благодаря настройке и позволяет использовать температуру стенки до 400°C.

Плавник установлен по всей длине и, следовательно, не раскручивается даже при частичном выдергивании.

Этот тип трубок с удлиненной поверхностью является одним из оптимальных вариантов с хорошим соотношением эффективности и стоимости.

Слабые стороны встроенных трубок с удлиненной поверхностью:

Плавник не настолько прочен, чтобы противостоять механическим повреждениям при воздействии внешних сил на область плавника.

Обращаться следует осторожно, чтобы избежать повреждений.

Трубки с удлиненной поверхностью могут быть повреждены при использовании для очистки пара или воды под высоким давлением.

Поскольку ребра спирально завернуты в канавки, не покрыта зона без ребер, которая может подвергаться воздействию агрессивных сред, и может возникнуть гальваническая коррозия у основания ребер.

Труба должна быть прямой со сглаженными боковыми участками, чтобы обеспечить хорошую удлиненную поверхность трубы.

Трудно снова использовать колонковую трубу, если оребрение не удалось.

Плавники должны быть зафиксированы с обоих концов, избегая раскручивания.

L-образные трубы с удлиненной поверхностью

L-образная форма, геометрия труб с удлиненной поверхностью:

L-образные алюминиевые трубы с удлиненной поверхностью представляют собой стандартные ребра для низкотемпературного применения, где требуется определенная степень защиты стенок труб. Плавник механически наматывается под натяжением на базовую трубку. Короткий горизонтальный участок каждой буквы L соприкасается с поверхностью базовой трубы, полностью закрывая ее. Такая конструкция обеспечивает значительно улучшенный контакт ребристой трубки с основной трубкой с накаткой. Испытания показали, что значительно лучший контакт ребра с трубкой достигается за счет накатки на внешней стороне базовой трубы и основании L-образного ребра. В обеих конструкциях вся открытая внешняя поверхность выполнена из алюминия. L Конструкция натяжения стопы или плеча обеспечивает равномерное расстояние между ребрами и жестко фиксируется перекрытием радиуса плавника над открытым краем плеча. Применимая температура до 270 градусов F (130 градусов C).

Преимущества трубок с удлиненной поверхностью L-образной формы:

Подходит для применения при низких температурах.

Тип оребрения является наиболее экономически эффективным методом по сравнению с другими.

Неисправные ребра можно легко удалить во время производства, а голую трубу можно снова использовать для оребрения.

Нет необходимости делать винтовую канавку над стержневой трубкой.

Ребра можно разместить на очень тонкостенной трубке, что особенно желательно при использовании дорогих сплавов в качестве сердцевинной трубки.

Трубка выдерживает температуру до 130°C без риска атмосферной коррозии или термического напряжения.

Слабые стороны трубок с удлиненной поверхностью в форме L-образной ножки:

Плавник не настолько прочен, чтобы противостоять механическим повреждениям при воздействии внешних сил на область плавника.

Обращаться следует осторожно, чтобы избежать повреждений.

Трубки с удлиненной поверхностью могут быть повреждены при использовании для очистки пара или воды под высоким давлением.

Поскольку ребра спирально завернуты в канавки, не покрыта зона без ребер, которая может подвергаться воздействию агрессивных сред, и может возникнуть гальваническая коррозия у основания ребер.

Труба должна быть прямой со сглаженными боковыми участками, чтобы обеспечить хорошую удлиненную поверхность трубы.

Плавники должны быть зафиксированы с обоих концов, избегая раскручивания.

Применение трубок с удлиненной поверхностью L-образной формы:

1. Нефте- и газоперерабатывающие заводы.

2. Нефтяная, химическая и нефтехимическая промышленность.

3. Очистка природного газа

4. Сталелитейная промышленность

5. Электростанции

6. Кондиционер

7. Компрессорные охладители

Трубы с удлиненной поверхностью