Особенность оребренных труб: преимущества, расчет, сфера применения

Содержание
  1. Конструкция
  2. Геометрические параметры оребренных труб АВО
  3. Оребренные трубы методом навивки
  4. Преимущества использования термостойких труб с оребрением
  5. Для чего оребряют трубы?
  6. Существует два вида труб — биметаллические и монометаллические
  7. Разновидности труб и технические характеристики
  8. Чугунные
  9. Алюминиевые
  10. Нержавеющие
  11. Медные
  12. Биметаллические
  13. Труба экономайзерная чугунная
  14. Способы и технология производства: цена всегда отвечает за качество
  15. Накатное оребрение латунных труб для теплообменников
  16. Спирально-навивная технология с регистром
  17. Внутреннее оребрение алюминиевых труб: высший коэффициент теплоотдачи
  18. Термостойкие изделия
  19. Технические свойства спирально ленточного оребрения
  20. Спиральное оребрение трубок
  21. Как сделать оребрение своими руками
  22. Назначение винтовых теплообменников из оребренных труб
  23. Расчет коэффициента теплопередачи
  24. Структура оребрённых труб
  25. Коэффициент оребрения и его практический смысл
  26. О сфере применения
  27. Сферы применения и особенности выбора оребренных труб
  28. Область использования оребренных труб
  29. Нюансы выбора труб с ребрами
  30. Какими свойствами обладают качественные оребренные трубы?
  31. Процесс оребрения труб
  32. Что такое коэффициент оребренных труб?
  33. Устройство оребренных труб
  34. Как дополнительно повышаются характеристики оребренных труб?
  35. Где применяются оребренные трубы?
  36. Самые распространенные места, где применяются оребренные трубы
  37. Устройство и области применения ребристых труб

Конструкция

Вне зависимости от материала изделия этого типа по конструкции одинаковы. Отличаются они только деталями: формой лепестков и коэффициентом ребристости. «Конструкция» собрана из двух компонентов:

  1. Основание — трубка из материала с антикоррозийными свойствами. Его задача — выдерживать перепады давления и температуры. Используются трубы из стали, чугуна и цветных металлов. В зависимости от решаемых задач через них проходит хладагент или теплоноситель.
  2. Ребра прикреплены к полотну. Поскольку нагрев осуществляется по всей поверхности лепестков, его эффективность остается неизменной независимо от температуры опоры.

Коэффициент ребра — это величина, полученная путем деления площади выступов и площадей между ними на поверхность без ребер. Чем он больше, тем выше эффективность.

Чугунные трубы отливают сразу с ребрами жесткости. Для изготовления изделий из других материалов используются:

  • высокочастотная сварка элементов;
  • обжимные шайбы;
  • поперечная накатка;
  • электродуговая и контактная сварка;
  • обмотка металлической лентой с натяжением на основу.

Некоторые производители делают ребра с рифлением для повышения эффективности теплопередачи. Ламинированные алюминиевые трубы могут использоваться при температуре до 350 ⁰C. Конструкции, изготовленные по технологии стальной полосы, способны выдерживать самые суровые условия.

Геометрические параметры оребренных труб АВО

Отчет о финнинге Внешний диаметр, мм Высота ребра, мм Количество ребер на 1 м длины хода Длина трубки, мм
девять 49 10,5 286 12 000
14,6 56 14 333 12 000
ветры 57 год 15 400 12 000
22 57 год 15 433 12 000

Широкое внедрение конвекционных поверхностей с поперечными оребрениями труб (например, различных конструкций AVO) в энергетике и промышленности стало возможным на основе методов оребрения труб с использованием следующих технологий:

  • Прокатка: на опорную трубу помещается труба большего диаметра с заданной толщиной алюминия, ребра которой затем сминаются за счет деформации роликами станка;
  • Намотка: на опорную трубу наматывается алюминиевая лента, которая может иметь несколько вариантов крепления: в паз или без него.

В то же время существуют проблемы с точными и универсальными методами расчета их тепловых и аэродинамических характеристик, дальнейшего совершенствования таких поверхностей и интенсификации теплоотдачи в них. Решение этих задач до некоторой степени ограничивалось отсутствием надежной физической картины процессов переноса в поперечно-оребренных поверхностях.

Оребренные трубы методом навивки

Ребристые трубы с намоткой

Преимущества использования термостойких труб с оребрением

Для создания термостойкого слоя поверхности покрывают оксидом магния. После отжига получают:

  • увеличение коэффициента теплоотдачи;
  • высокая коррозионная стойкость;
  • большая продолжительность;
  • большая устойчивость к перепадам температур;
  • не нуждаются в особом уходе, могут работать в любых условиях;
  • возможность использования в агрессивных средах.

Термостойкие оребренные типы за счет приобретенных преимуществ обладают следующими преимуществами:

  1. Высокая технологичность производства. Используемая контактная сварка потребляет мало энергии, не требует специальных расходных материалов и дорогостоящего оборудования.
  2. В промежутках между ребрами рёбер возникают турбулентные завихрения воздуха, которые увеличивают интенсивность теплообмена во всех областях.
  3. Благодаря использованию контактной сварки создается соединение между лепестками и основанием, устойчивое к низким температурам.
  4. За счет уменьшения толщины пленки конденсата. Это связано с использованием термостойкого покрытия. В результате происходит снижение уровня конденсации паров носителей.

Для чего оребряют трубы?

Эффективность любого теплообменника напрямую зависит от интенсивности теплообмена, которая в свою очередь зависит от площади поверхности теплообмена. Главное преимущество оребренных труб перед гладкими — многократное увеличение этой площади, что значительно увеличивает КПД отопительного агрегата. При этом устройство также становится компактным — одна оребренная труба, как правило, заменяет 12 обычных. Поэтому возможность увеличения поверхности теплообмена при сохранении тех же размеров является основной причиной начала производства оребренных труб, и сегодня они являются основным конструктивным элементом во всех типах теплообменников.

Существует два вида труб — биметаллические и монометаллические

Свойства оребренных труб:

  • Скорость теплопередачи увеличивается при соблюдении 50%.
  • Срок службы оборудования, поставляемого со шлангами, значительно увеличивается.
  • Значительно снижается авторитет теплообменников и уменьшаются их затраты.
  • Они готовы выдерживать тяжелые работы благодаря приварному ребру.
  • Ребристая труба выдерживает перепад температуры, давления и другие быстрые изменения без потери исходных данных.

Благодаря высочайшим техническим характеристикам оребренные трубы для теплообменников широко используются в таких важных областях, как переработка газа, нефтепереработка и атомная промышленность.

Машиностроительные заводы, химическая промышленность тоже часто нуждаются в этом продукте.

Разновидности труб и технические характеристики

Доступны два типа оребренных изделий: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, вторые — из разных сплавов. Характеристики стандартизированы ГОСТом:

  • толщина стенки — 2-12 мм;
  • наружный диаметр — 20-219 мм;
  • высота нервюры — 8-28 мм;
  • шаг витков — 3,6-25 мм;
  • толщина выступов — 0,8-2,5 мм;
  • длина — 1,5-24 м.

Ребра могут быть квадратными или круглыми. Прямоугольный тип более эффективен, поскольку имеет большую площадь. Расположение выступов — радиальное, спиральное, продольное.

Чугунные

Изделия из этого материала издавна используются для отопления больших производственных помещений, в котельных-экономайзерах. В быту из-за большого веса они используются реже. В индивидуальных системах отопления часто устанавливают чугунную пусковую трубу для быстрого обогрева помещения. Преимущества включают:

  • высокая коррозионная стойкость;
  • простота установки;
  • хорошая теплоотдача;
  • компактность;
  • использование в системах парового отопления с температурой до 150 ⁰С;
  • давление до 24 атм;
  • бюджетный.

Есть и минусы:

  • скопление стойкой пыли в межреберье;
  • большой вес;
  • низкая механическая стойкость.

Алюминиевые

Благодаря высокой стойкости к химически активным веществам эти трубы широко используются в промышленности. Из плюсов следует отметить:

  1. Коррозионная стойкость изделий из материала с содержанием алюминия более 95%. Трубы из сплавов с большим количеством добавок подвержены коррозии, поэтому их необходимо беречь от влаги.
  2. Небольшой вес — не создает проблем при транспортировке и установке.
  3. Подходит для использования в агрессивных средах.
  4. Низкая шероховатость внутренних стенок по сравнению со стальными и чугунными аналогами — обеспечивает хорошие эксплуатационные характеристики.
  5. Легкость обработки.

Алюминий высокой чистоты обладает канцерогенными свойствами, поэтому трубы из него нельзя использовать для бытовых нужд. При выборе следует учитывать, что изделия, не прошедшие автоматического отжига, закалки или закалки, легко деформируются на морозе.

Нержавеющие

Эти трубы считаются лучшими для установки радиаторных систем отопления любого типа. У них есть следующие преимущества:

  • низкий коэффициент теплового расширения, поэтому даже длинная труба не деформируется при сильном нагреве;
  • большая сила;
  • продолжительность;
  • хорошая стойкость к коррозии и химически активным веществам;
  • жаропрочность, что позволяет использовать трубы из нержавеющей стали даже в высокотемпературных печах;
  • сильная теплопроводность.

Недостатков не было, кроме дороговизны.

Медные

Изделия из этого металла широко используются в промышленности и в быту. Их эксплуатационные преимущества обусловлены уникальными свойствами меди:

  1. Выдерживает нагрев до нескольких сотен градусов. При температуре 600 С они отжигаются с небольшой потерей прочности, но становятся более пластичными. Температура плавления меди составляет 1000 С, что позволяет устанавливать теплообменники в котельные печи.
  2. Рабочее давление — до 30 атм.
  3. Высокая стойкость к химическим веществам и коррозии.
  4. Низкий коэффициент теплового расширения.
  5. Небольшая шероховатость: обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление. Поэтому при одинаковых условиях эксплуатации допускается использование труб меньшего диаметра, чем стальные аналоги. На гладких стенах не образуются отложения.
  6. За счет специфики подключения медных труб к стыкам проходное сечение не уменьшается.
  7. Медь — экологически чистый материал с антимикробными свойствами.
  8. Длительный срок службы (более 50 лет).

К недостаткам можно отнести более высокую стоимость по сравнению с трубами из других материалов и сложность монтажа.

Биметаллические

Комбинация разнородных сплавов позволяет получать изделия с уникальными свойствами. Например, стальная оребренная труба с алюминиевым оребрением обладает высокой прочностью и отличным теплоотводом, что позволяет расширить область применения. Поскольку их начали производить относительно недавно, исследования свойств различных комбинаций все еще продолжаются.

При производстве биметаллических изделий для теплообменников используются следующие комбинации материалов (труба + ребра):

  • сталь с алюминием;
  • нержавеющая сталь с медью;
  • латунь с алюминием;
  • нержавеющая сталь с алюминием.

Комбинация разных металлов дает следующие преимущества:

  • отличный отвод тепла;
  • повышенная механическая стойкость;
  • большая продолжительность;
  • бюджетный;
  • возможность использования в системах с высоким давлением теплоносителя.

Для решения конкретных задач нужны трубы с определенными свойствами, поэтому при выборе необходимо обращать внимание на их характеристики и рассчитывать КПД.

Труба экономайзерная чугунная

При производстве промышленных теплообменников ребристые чугунные трубы просто незаменимы. Для промышленных регистров (экономайзеров) трубы гофрированные чугунные выпускаются с ребрами жесткости круглого или прямоугольного сечения. Внутренний диаметр — семьдесят миллиметров, внешний — 175 мм. Большая разница значений внутреннего и внешнего диаметров дает возможность получить относительно низкую температуру на поверхности, несмотря на то, что теплоноситель очень горячий.

Чугунные трубы чаще всего имеют фланцевое соединение

Чугунные трубы экономайзера продаются длиной от двух до трех метров. Они поставляются с двумя заглушками и двумя заглушками с отверстиями — с левой стороны (с маркировкой «L») и с правой стороны. Недостатки, связанные с транспортировкой экономичных чугунных конструкций, тяжелых и не очень устойчивых к механическим повреждениям, с лихвой компенсируются при правильном использовании. Используя элементы экономайзера, рекомендуется:

  • подвергать смонтированные конструкции минимальному внешнему воздействию;
  • не допускайте превышения температуры охлаждающей жидкости. Трубы экономайзера способны выдерживать кратковременный нагрев теплоносителя до полутора градусов, но не рекомендуется поднимать температуру выше 95 ° С;
  • применять постоянное рабочее давление от шести до десяти атмосфер. Хотя возможно подключение к паровым котлам с рабочим давлением до 24 атм;
  • покрыть внешнюю поверхность специальной грунтовкой;
  • при установке обратите внимание на то, чтобы расстояние от центральной оси бревна до боковой стены было более 130 мм, а до пола — более двухсот миллиметров;
  • расположив регистры в два ряда и соединив их между собой специальной аркой, выдержать расстояние между срединными осями равное 250 мм.

Придерживаясь правил эксплуатации, можно добиться максимально эффективной работы чугунных труб экономайзера.

Способы и технология производства: цена всегда отвечает за качество

Производство теплообменных трубок возможно несколькими способами. Каждый из них создает конкретный продукт с разными характеристиками и техническими свойствами.

В настоящее время известны следующие типы трубчатых ребер:

  • прокатка;
  • спиральная намотка;
  • в помещении;
  • продольный;
  • спирально-навивная сварка;
  • медная проволока;
  • вырезка из цельного куска.

Накатное оребрение латунных труб для теплообменников

Ребро прокатки или экструзия также называется спиральной ламинацией. В результате этого процесса получается биметаллическая труба с высокой теплопроводностью. Из дополнительных преимуществ стоит отметить длительный срок службы и надежную защиту опорной трубы от коррозии.

Технология оребрения труб методом экструзии следующая:

  1. Другой меньший диаметр вставлен внутрь алюминиевой трубки.
  2. В прокатном стане верхняя заготовка выбрасывается, в результате чего образуются цельные ребра.

Несущая часть в таком изделии может быть изготовлена ​​практически из любого материала, а ребристая часть должна быть из алюминия.

Рулонным методом изготавливают теплообменные трубы двух вариантов:

  • КВСП (на ребра жесткости нанесены насечки, увеличивающие степень теплоотдачи);
  • ГБМ (стандартный представитель с гладкими ребрами жесткости).

Спирально-навивная технология с регистром

Спирально-навитая труба производится на высокоскоростном прокатном стане, сконфигурированном для автоматической подачи и вращения основных заготовок. Лента подается специальным устройством. Он намотан по спирали и образует на поверхности держателя ребро.

В результате описанного процесса получается трубка KLM. В зависимости от способа крепления ленты различают 4 вида:

  • Г-образная форма: деформированное основание выступа обеспечивает идеальное прилегание к поверхности заготовки;
  • LL-образная — аналогична предыдущей, но выполняется внахлест, полностью закрывая несущую часть;
  • KL-образный — повторяет L-образный, но в области примыкания ленты к поверхности наносятся насечки, совпадающие с соответствующими насечками на поверхности трубы;
  • Г-образный: лента вставляется и прочно фиксируется в канавках подходящего размера, которые предварительно прорезаны на ребристой поверхности.

Примечание! Спиральная трубка или спиральные трубки не имеют ничего общего с оребренными спирально-навитыми изделиями. Иногда путаница создается из-за названия, но такие конструкции делают гладкими, скручивая пластиковый или металлический профиль.

HDTV — это разновидность спиральной намотки KLM. Разница между ними в том, что при намотке профиль сваривается: в корневую часть выступа подается ток, расплавляющий металл, а после застывания образуется надежное соединение элементов.

В качестве материала несущей части используется сталь. Оребрение KLM металлическое — алюминий, медь, углеродистая сталь (с Г-образной обмоткой), для HFC — только сталь разных марок, в том числе нержавеющая.

Внутреннее оребрение алюминиевых труб: высший коэффициент теплоотдачи

Внутренняя оребренная алюминиевая трубка обеспечивает высокую теплопроводность при экономном расходе материала.

Процесс изготовления следующий: на внутренней поверхности внешнего элемента и на верхней части полого стержня выполняются пазы, между которыми размещаются ребра.

Один источник

Термостойкие изделия

Инновационные технологические процессы позволили улучшить производственный процесс. Поэтому на специальную трубную оребренную ленту после сварки часто наносят термостойкое покрытие. Это позволяет увеличить коэффициент теплопередачи до 54–55%.

Предлагаемые ребристые трубы имеют несколько существенных преимуществ. Это включает:

  • высокая технологичность за счет применения контактной сварки, не требующей сложного оборудования, специальных расходных материалов и большого количества потребляемой энергии;
  • высокая интенсивность конвективного теплообмена, связанная с отсутствием неисправных участков оребрения и турбулентности потока в межреберных каналах;
  • практически идеальный тепловой контакт между ребрами и опорной трубой благодаря использованию технологии контактной сварки;
  • снижение термического сопротивления теплопередаче при конденсации внутри паропроводов технологической жидкости за счет уменьшения толщины конденсатной пленки (см., как устранить конденсацию).

Свойства в этом случае следующие:

  • Термостойкое покрытие предполагает большую устойчивость к различным вариациям коррозии.
  • Продолжительность работы и ее производство значительно увеличились.
  • Позволяет применить их в критериях наличия агрессивной среды.
  • Затем его получают путем покрытия оксидом магния. Перед нанесением покрытия его обезжиривают и отжигают.

Исследование теплообменного потока в пучках оребренных труб показало, что на некоторых важных передних и задних участках ребра находятся в аэродинамической тени и практически не участвуют в процессе теплообмена.

Ребристые трубы для теплообменников
Воздухонагреватели

Технические свойства спирально ленточного оребрения

1. Толщина стенки 0,2–0,12 см 2. Внешний диаметр без ребра 0,20 см — 21,9 см 3. Высота ребра 0,8–0,28 см 4. Витки ступенчато от 0,36 см до 0,25 см 5. Толщина ребра 0,08 см — 0,25 см 6. Длина 150 см — 2400 см.

Ребристые трубы для теплообменников
Ребристые трубы для отопления

Фактически, что касается материалов, из которых он изготовлен, во всех случаях используется высококачественная сталь, а также сплавы стали с другими типами металлов.

Это придает утюгу более высокие технические характеристики.

Изготавливаются из простых углеродистых, хромомолибденовых, низколегированных, аустенитных, хромомолибденованадиевых сталей.

Ребристые трубы для теплообменников

Ребристые биметаллические трубы

Ребристая лента изготавливается из высококачественной низколегированной или углеродистой стали. По желанию заказчика ребра труб могут быть выполнены из цветных металлов или их сплавов в различных исполнениях.

В зависимости от области применения трубы по индивидуальному заказу могут быть изготовлены из стали, латуни, алюминия, меди и других материалов.

Шаг катушек может варьироваться в зависимости от указанных параметров.

Ребра изготавливаются путем приваривания дюралюминиевой ленты, сварки давлением или путем наматывания стальной ленты с последующей сваркой.

Ребристые трубы, изготовленные этими методами, можно использовать при температуре до 350 градусов, а с намотанной стальной полосой их можно использовать при температуре выше 350 градусов.

Ребристые трубы для теплообменников

Спирально-оребренная труба

Спиральное оребрение трубок

Его получают путем наматывания ленты на опорную трубку. Он делится на два типа. Это спиральная трубка KLM и трубка TVCH. Первые получаются путем наматывания алюминиевой полосы ad1 на несущую трубу из бесшовной стали20, возможны и другие виды стали, но последние отличаются тем, что полоса, помимо намотки, также сваривается токами высокой частоты для опорная труба; при нагреве происходит плавление в зоне контакта и сварка.

Для спирального оребрения труб TVC используется только стальная лента, но разных марок, в том числе из нержавеющей стали.

спиральные оребренные трубы

Трубки KLM широко используются в кожухотрубных теплообменниках и воздухоохладителях AVO. И трубы для телевизоров в установках с высокой температурой, например, в котлах, где другие трубы просто плавятся или не будут выполнять возложенные на них функции. Другое их применение — это ребристые воздухонагревательные элементы. Экономично и эффективно. Вы можете отрезать трубу любой длины, сделать на концах резьбу и соединить муфтами, таким образом построив систему отопления, даже производственное или сельскохозяйственное помещение. Кстати, им приказали топить киоски. Об этом есть видео на You Tube — .

плавники

Как сделать оребрение своими руками

При самостоятельном изготовлении следует учитывать, что КПД таких труб ниже заводских образцов. В домашних условиях ребристость можно делать на небольшом участке или коротким отрезком. В зависимости от имеющегося оборудования они используют:

  • сварка;
  • обмотка проволоки;
  • насечка + сварка;
  • глубокая резьба на токарном станке;
  • выемка + напряжение.

Назначение винтовых теплообменников из оребренных труб

Охлаждение масла или других жидкостей в гидравлических системах технологического оборудования (прессы, модульные станки, прокатные станы), охлаждение масла судовых двигателей, подогрев воды в системах теплоснабжения.

Расчет коэффициента теплопередачи

Поскольку термическое сопротивление металлов невелико, стенку трубы можно считать плоской. Таким образом, его коэффициент теплопередачи от одной среды к другой определяется формулами:

  • для плоской поверхности (рис. 5.10):
  • для профнастила:

В этих формулах определяется коэффициент теплоотдачи (αпр) и площадь выступов:

где Fр — площадь ребра, а n — их количество.

Исходя из того, что следует принимать

Предположим, необходимо рассчитать плотность теплового потока (q, Вт / м2), передаваемого через стенку чугунной трубы с горячей водой (t = 70 ⁰C) в окружающий воздух (t = 20 C). Температуры его внутренней и внешней плоскостей равны t1 и t2 соответственно.

Толщина изделия, коэффициент теплопроводности чугуна и степень излучения поверхности одинаковы: δс = 3 мм, λ = 63 Вт / м К, c = 0,9. Коэффициент конвективного теплообмена от воды к внутренней плоскости α1 = 3500 Вт / м2 К, от внешней стенки трубы к воздуху α2 = 6,5 Вт / м2 К.

Для расчета принять t2 = 69 ⁰C. Следовательно

Используя полученный результат, определяем температуру t2:

Несоответствие принятого и рассчитанного показателя, равного 0,77 ⁰С, не учитывается, так как это существенно не влияет на точность расчета. Определите значение t1:

Результат: q = 652 Вт / м², t1 = 69,8 ° C, t2 = 69,77 ° C.

Структура оребрённых труб

Ребристая труба — это конструкция, состоящая из двух основных элементов. Внутренняя опора обычно представляет собой гладкую трубу из нержавеющей стали, меди, латуни, алюминия и т.д. Обеспечивает стойкость к избыточному давлению и защиту от коррозии. Материал определяется веществом, для которого будет использоваться трубка: латунь используется для пресной воды, нержавеющая сталь или мельхиор для морской воды. Внешний элемент — ребра — предназначен для передачи тепла от внутреннего вещества (например, жидкости) к внешнему воздуху.

Коэффициент оребрения и его практический смысл

Часто звучит или пишется в таблицах, что существует так называемый коэффициент ребер

, и что это никто не пишет. Попробуем разобраться. Из самого определения ясно, что это значение, которое показывает, насколько труба имеет ребристость. Научное определение звучит следующим образом: «Отношение ребер труб — это отношение поверхности всех ребер и участков между ребрами к поверхности неребристых участков». Они суммируют площадь всех ребер и площадь секций между ребрами и делят на площадь секций, которые не имеют ребер.

Это применимо к спиральным ребрам, так как между ребрами ленты есть зазоры, но странно, когда коэффициент записывают на ребрах качения, где вся поверхность ребристая и нет свободных гладких участков. В этом случае я бы использовал следующее значение в качестве степени ребра. Это отношение всей внешней ребристой поверхности к внутренней поверхности трубок. Его можно применять ко всем типам ребер, и, конечно, чем больше, тем лучше. Но опять же, вам нужно посмотреть, для чего используется ребристая трубка.

Рассмотрим трубы с ребрами, выполненными прокаткой и спиралью, при прочих равных параметрах: диаметр опорной трубы, диаметр ребра и шаг между ребрами. Если взять более прохладный wop или wup, то чем больше тепла они отводят от электромобиля, тем они лучше и эффективнее. Следовательно, чем больше степень ребра трубы, тем лучше, соответственно, для этого мы специально увеличиваем площадь выступа и наносим насечки, получая ребро КСП прокатной трубы. Но здесь чиллер работает в герметичной среде и нет загрязнения проходящего воздуха. А если взять масляный радиатор постоянного тока, работающий на открытом воздухе, то ребра остаются ровными, как gbm, а насечки не делаются, иначе все забьется и не охладит масло и почистить его будет очень сложно, то есть здесь нет смысла увеличивать коэффициент или степень ребристости.

А если мы возьмем ТЭН с ребрами жесткости, у которых чем больше шаг между ребрами, тем он эффективнее в условиях естественной конвекции, то и здесь у нас лучше, если коэффициент ниже, лучше, если он будет увеличен на увеличения диаметра ребра, но мы учли равные условия для труб, изготовленных с разными видами обработки ребристой поверхности.

Напрашивается вывод, что ребра теплообменников

он выполняется после того, как произведены все расчеты теплообменника и учтены все аспекты и условия его установки и эксплуатации, помещения, дороги, климата, воды, воздуха, масла и так далее. И главное условие — работоспособность теплообменника и гарантированный срок службы.

О сфере применения

Ребристые трубы используются везде, где необходимо нагреть или охладить жидкость за счет теплообмена. В кондиционерах они охлаждают воздух. На химических и нефтеперерабатывающих заводах оребренные трубы используются для нагрева и охлаждения агрессивных газов и жидкостей в различных установках. В машиностроении они используются при производстве компрессоров, холодильников, электрических осушителей, маслоохладителей, воздухонагревателей и других теплообменных устройств. Благодаря высокому КПД оребрения снижается металлоемкость систем отопления промышленных и жилых помещений.

Сферы применения и особенности выбора оребренных труб

Ребристые трубы благодаря своим техническим характеристикам находят широкое применение как в промышленности, так и в быту. Что такое ребристые трубы? В каких сферах они используются? Какие нюансы следует учитывать при выборе труб для той или иной конструкции? Ответы на эти вопросы можно найти в предлагаемой статье.

Трубы с дополнительными ребрами жесткости

Область использования оребренных труб

Ребристая труба состоит из нескольких элементов:

  1. транспортная трубка, которая находится внутри. Магистральный или транспортный трубопровод предназначен для транспортировки жидкостей (газов и других рабочих средств). Отличается высокой прочностью, термостойкостью и перепадами давления;
  2. ребра жесткости расположены по периметру опорной трубы. Основное назначение ребер — передача тепла от основной трубы в окружающее пространство.

Основные компоненты оребренной трубы

Благодаря двойной конструкции ребристые трубы имеют множество преимуществ по сравнению со стандартными трубами. Это включает:

  • повышенный коэффициент теплоотдачи (около 50;
  • устойчивость к коррозии;
  • устойчивость к агрессивным средам;
  • нечувствительность к высоким температурам, перепадам температуры и внутреннего давления;
  • длительный срок эксплуатации;
  • широкий ассортимент продукции.

Основные преимущества также определяют область использования. Ребристые трубы используются:

  1. в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Ребристые трубы используются для изготовления таких устройств, как конденсаторы, газовые обогреватели, газоохладители и т.д.;
  2. в машиностроении — используются для изготовления компрессорных агрегатов, холодильных агрегатов, маслоохладителей;
  3. в атомной промышленности — используются для изготовления различных типов охладителей, а также сушильных ванн и паровых воздухонагревателей;
  4. в производстве систем кондиционирования (конденсаторов);
  5. при производстве теплообменников для отопления помещений.

Регистр системы отопления из оребренных труб

Нюансы выбора труб с ребрами

Как выбрать оребренные трубы? При выборе для конкретных целей следует учитывать:

  • материал изготовления;
  • технические характеристики;

Из каких материалов делают оребренные трубы

Трубки для теплообменника бывают:

  • монометаллический, из цельного материала;
  • биметаллические, которые изготавливаются из различных сплавов.

Биметаллическая труба имеет ряд преимуществ, так как металлические сплавы дополняют друг друга разными свойствами.

Продукция изготавливается из следующих видов сплавов:

  • углеродистые (Ст20 или Ст3);
  • низколегированные (например, 09Г2С);
  • хром-молибден (например, 12ХМ);
  • хром-молибден-ванадий (например, 08Х14МФ);
  • аустенитный (например, 12Х18Н10Т).

Монометаллические трубы из латуни, меди, чугуна и других материалов изготавливаются исключительно на заказ. Например, чугунные оребренные трубы часто используются при строительстве систем отопления на промышленных предприятиях, так как они имеют более высокий показатель прочности.

Ребристые чугунные трубы

Ребра жесткости изготавливаются:

  • из низколегированной или углеродистой стали. Стальные трубы прочные и долговечные;
  • медь. Оребренные медные трубы способны выдерживать более высокие температуры, но их стоимость не оправдывает полученный результат;
  • алюминий и другие цветные металлы. Алюминиевые трубы легкие и используются в основном в промышленных целях.

Ребристые трубы из разных материалов

Разнообразие труб и технические характеристики

Производители выпускают следующие наиболее распространенные виды труб:

В этом случае ребро можно накладывать следующими способами:

  • с накаткой. Как правило, на основную (опорную) трубу надевается алюминиевая трубка заведомо большего диаметра. Кроме того, на специальном оборудовании внешняя труба деформируется и ребра изготавливаются методом экструзии;

Экструдированные трубы

  • обмотка. В зависимости от заказа на опорную трубу «наматываются» сталь, алюминий, медь и т.д. И приваривается лента.

Ребристая труба, изготовленная методом намотки

Спиральные оребренные трубы считаются полностью изготовленными после оребрения, так как дополнительная обработка не требуется. Выбор труб со спиральными оребрениями осуществляется исходя из следующих технических характеристик:

  1. диаметр — 2-24 мм;
  2. толщина стенки трубы — 2-14 мм;
  3. длина — 1,5 — 24 м;
  4. толщина ребра — 0,8 — 2,6 мм;
  5. высота нервюры — 8-26 мм;
  6. шаг изготовления ребер 3,6 — 26 мм.

Основные технические параметры оребренных труб

Термостойкие трубы проходят дополнительную обработку — они покрываются специальным термостойким покрытием, что позволяет увеличить коэффициент теплоотдачи еще на 30% — 45%.

Технические характеристики термостойких труб аналогичны характеристикам спирально-оребренных труб, но благодаря дополнительному покрытию удалось добиться не только увеличения коэффициента теплоотдачи, но и:

  • большая стойкость к образованию коррозионных отложений;
  • более длительный срок использования (5-7 лет;
  • возможность использования труб в агрессивных средах с различными условиями окружающей среды.

Ребристые трубы не требуют специального ухода и могут использоваться в любых условиях.

Ребристые трубы: характеристики и область применения
Основным преимуществом оребренных труб является увеличение скорости теплопередачи, что в большинстве случаев определяет область их применения. Где используются такие трубы и как их выбирать, читайте далее.

Какими свойствами обладают качественные оребренные трубы?

производство оребренных труб

После завершения производственных работ с соблюдением всех технологий вы можете получить следующий товар:

  • Продукт с высокой скоростью теплопередачи;
  • Устойчивость к механическим воздействиям и нагрузкам;
  • Обладает способностью выдерживать высокие давления и резкие изменения условий эксплуатации.

Все эти параметры играют важную роль в работе любого теплообменного оборудования и очень пригодятся, если вам нужно установить теплообменник в агрессивной среде.

Процесс оребрения труб

ребристая труба

Для организации качественного теплообмена между холодной и теплой средой необходимо правильно провести процесс оребрения теплообменных трубок. Трубка снабжена ребрами для увеличения поверхности теплообмена, так как ее размер пропорционален количеству выделяемого тепла. Ребра могут многократно увеличивать поверхность.

Это очень выгодный и важный процесс. Если, например, вы устанавливаете теплообменное оборудование на гладкую трубу, для достижения такого же теплообмена вам потребуется в 12 раз больше труб, что означает значительное удорожание оборудования и увеличение его размеров. Для этого также потребуется больше воды, чтобы пройти через эти трубы.

  • Спиральное ребро. Намотка стальной ленты на трубу. Самый распространенный способ;
  • Продольный. Применяется редко и только в специальных теплообменниках.

Фактическое нанесение ребристой текстуры осуществляется на специальном оборудовании. Специальная рифленая фреза формирует структуру ребер. Позволяет обрабатывать стальные трубы диаметром от 16 до 58 мм. Также используется машина, которая закатывает ленту в опорную трубу. Имеет более простую конструкцию. Медная оребренная труба изготавливается полностью без применения сварки и накатки. Считается дорогим и сложным в изготовлении. С помощью фрез на медной трубе формируются ребра.
перед выбором трубы с тем или иным оребрением очень важно выполнить тепловой расчет и запомнить, где и как устанавливается теплообменник. Без этого все коэффициенты, накатки и спирали не имеют смысла.

Что такое коэффициент оребренных труб?

спирально-оребренная труба
труба с продольным оребрениемВы можете увидеть этот параметр во многих таблицах. Это означает степень оребрения трубы. То есть отношение всех ребер к поверхности неребристых частей. Эта формула в основном используется для спирального оборудования. Метод накатывания ребер подразумевает полное отсутствие гладких участков. Изделия с более высоким коэффициентом способны лучше передавать тепло, но этот параметр не является основным при выборе.

Устройство оребренных труб

Трубки могут быть биметаллическими или монометаллическими. Они состоят из двух частей:

  • Воздушная камера, выполняющая несущую функцию. Чаще всего он изготавливается из стали, но также может быть из цветных металлов. Главное требование к материалу — он должен быть устойчивым к воздействию повышения температуры и давления, а также не подвергаться коррозии;
  • Наружные ребра также изготавливаются из стали или цветных металлов. Именно они умеют отлично передавать тепло.

Процесс плавления мочевого пузыря можно осуществить несколькими способами.

Как дополнительно повышаются характеристики оребренных труб?

устройство из оребренных труб

Для некоторых нужд трубы нуждаются в высокоэффективном термостойком покрытии. Продукты покрывают оксидом магния и готовят. Перед этим важно обезжирить поверхность трубы. Впоследствии обернутые трубы можно без опасений использовать практически в любой отрасли:

  • Дополнительное повышение коэффициента теплоотдачи;
  • Сильная коррозионная стойкость;
  • Производительность оборудования увеличивается в полтора раза;
  • Срок службы достигает нескольких десятков лет при правильной эксплуатации и своевременном обслуживании элементов оборудования;
  • Даже особо резкие перепады температур и изменения окружающей среды не смогут повлиять на работу оборудования;
  • Становится возможным использование оребренных труб в агрессивной среде, что важно для химической промышленности и атомной энергетики.

Где применяются оребренные трубы?

характеристики оребренных труб

В таком элементе остро нуждаются многие отрасли. Основные области, где без труб такого типа не обойтись:

  • Отопление жилых помещений и хозяйственных построек;
  • Машиностроение. Здесь оребренные трубы нашли свое применение в производстве компрессоров и холодильных установок, а также оборудования для охлаждения масла;
  • В нефтеперерабатывающей и химической промышленности используются трубы для работы и газовые нагревательные и охлаждающие устройства;
  • В атомной энергетике трубы также являются основным компонентом тепловентиляторов и сушильных башен;
  • Важный элемент кондиционеров;
  • Блок теплообменника.

Это далеко не полный список областей применения труб. С каждым днем ​​их преимущества становятся все более очевидными для специалистов разного профиля.

Самые распространенные места, где применяются оребренные трубы

Хотя сфера применения этого продукта очень широка, есть три основных направления, в которых сегодня невозможно обойтись без ребристой трубы:

  • Система отопления жилых домов. Для кондоминиумов и загородных домов такая техника становится настоящим спасением зимой в тех регионах, где преобладает суровый климат;
  • Отопление нежилых зданий. Их часто используют при обогреве теплиц, сараев и складов;
  • Климат-контроль. Трубы используются не только в отопительных котлах и газовых водонагревателях, но и в бытовых приборах, например холодильниках. Также их место в кондиционерах и кулерах.

Устройство и области применения ребристых труб

Ребристые трубы представляют собой монометаллические или биметаллические конструкции, состоящие из двух элементов:

  1. Внутренняя труба. Это опорный элемент, по внутренней полости которого движется рабочее тело. Его делают из металла, чаще всего из стали. Гораздо реже используются чугун и цветные металлы. Материал, из которого изготовлена ​​внутренняя часть конструкции, устойчив к экстремальным температурам и высоким давлениям и обладает антикоррозионными свойствами.
  2. Наружные ребра. Также они могут быть изготовлены из стали, чугуна и цветных металлов. Внешние ребра эффективно отводят тепло от основы.

Ребристые трубы используются в различных сферах деятельности человека:

  • механическая промышленность использует их в холодильных установках, маслоохладителях и компрессорах;
  • химия, нефтепереработка и нефтехимия — в конденсаторах, газонагревателях и газоохладителях;
  • атомная энергетика — в газоохладителях, промежуточных холодильниках, паровых воздухонагревателях, сушильных башнях;
  • в технике кондиционирования;
  • в теплообменных установках.

Трубы с металлическими ребрами используются в качестве охлаждающих, теплообменных и других устройств в различных конструкциях

Оцените статью
Блог про нефтепереработку