Ребра труб теплообмінників, труби теплообмінні для теплообмінників

Почнемо з того, а для чого потрібно оребрять труби? У всіх кожухотрубних і секційних теплообмінних апаратах як основного теплообмінного елемента використовується труба. Трубки знаходяться всередині кожуха або корпуса і всередині їх рухається охолоджуюча середа, зовні відповідно гаряча, якщо це охолоджувач. Добре можна подивитися на прикладі водяного воздухоохладителя рух всіх середовищ.

Тобто виходить, чим краще організований теплообмін між середовищами, теплою і холодною, між тією, яка знаходиться всередині трубки і зовні, тим краще теплообмінник, тим більше його ККД, і відповідно він ефективніше. Інтенсивність теплообміну, тобто яка кількість теплоти "поглинається" або віддається в одиницю часу залежить від площі теплообмінної поверхні. Відповідно, чим вона більша, тим більше теплоти приймається. Ось для цього трубка і оребряется. Для того, щоб суттєво збільшити площу поверхні теплообміну.

Найчастіше в теплообмінниках використовується трубка 16 або 19 мм, і 25 мм. Давайте візьмемо 19 міліметрову трубку, це зовнішній діаметр. Площа 1 погонного метра труби обчислимо за формулою і вона складе: S = 3.14х19 / 1000 = 0.05966 квадратних метрів. А якщо зробити ребра трубки поверхню 1 погонного метра труби складе 0.7 метрів квадратних. Тобто в 11.7 майже в 12! раз більше.

Подивіться, як вона виглядає обребрена труба з біметалічним ребрами.

Обребрена труба ГБМ

Обребрена труба з видом оребрення ГБМ.

Дана модифікація випускається в модернізованому варіанті з хвильовим ефектом дає збільшення площі теплообміну до 5%.

Якщо робити теплообмінник на гладкій трубі трубок доведеться встановити в 12 разів більше, а це значить побільшає ціна, збільшаться габарити пристрою, витрати охолоджуючої середовища, раз більше трубок, значить потрібно більше води по ним пропустити, а це знову збільшення витрат. До того ж якщо середовище повітря, то гладка трубка дуже погано "знімає теплоту", це те ж саме якби у вас вдома були батареї опалення, а прості гладкі труби.

Ще хороший приклад це охолодження центральних процесорів комп'ютерів нагріваються при роботі. Щоб "знімати" теплоту на них встановлюють кулери повітряного охолодження. Це той же самий теплообмінник з ребрами труб. І чим більше його маса і діаметр його труб, тим ефективніше кулер і охолодження, і тим дорожче він. Майстри розгону і ентузіасти ганяються за такими екземплярами і платять великі гроші лиж б досягти бажаного результату, збільшити по максимуму частоту проца, а це можливо лише при використанні більш ефектною системи охолодження. І порівняно з теплообмінниками, ніж він ефективніше охолоджує, тим краще працює основна установка: двигун, турбіна, трансформатор або краще нагрівається мережева вода або повітря в приміщенні.

Я до речі для своїх комп'ютерів використовую більш ефективні і дорогі кулера, як на фото нижче.

У порівнянні з штатними збільшують теплообмін до 3 разів, що позитивно позначається на стабільності всієї системи. Прі не навантажених режимах роботи не потрібні навіть вентилятори так як сам радіатор цілком справляється з охолодженням процесора. Це я маленько розповів про цікавий.

До речі багато імпортних повітроохолоджувачі роблять на цій основі, набір мідних пластин прошивають трубками, на фото нижче.

Але ми так не робимо. Якщо пластини засмітяться теплообмін значно знизиться, а чистити теплообмінник такої це велика проблема. Ми виготовляємо повітроохолоджувачі у на основі круглих теплообмінних трубок. І ефект великий і почистити можна.

Накатне ребра труб

До цього ми розглянули так зване накатне ребра труб. Береться несуча трубка, на неї надівається алюмінієва труба великого діаметру і ребра накочуються в спеціальному прокатному стані. Таким чином виходять оребрені біметалічні труби типу Квсп або ГБМ. Використовуються для виготовлення промислових повітроохолоджувачів і різних калориферів водяних кск, секції АВО і т.п.

Використовувані матеріали для оребрения

- несуча: труба латунна тонкостінна Л63, Л68, Л96, МНЖ 5 1, труби з нержавіючої сталі 12х18н10т, а так само ст20.

- ребра: труба алюмінієва АД1.

Спіральне ребра трубок

Виходить навивкой стрічки на несучу трубу. Підрозділяється на два види. Це труба спірально навивні klm і труба ТВЧ. Перші виходять навивкой алюмінієвої стрічки АД1 на несучу трубку сталеву безшовну з сталі20, можливі і інші марки стали, а ось другі відрізняються тим, що стрічка крім того, що навивається, ще й приварюється струмами високої частоти до несучої трубці, під час розігріву відбувається розплав в зоні контакту і приварювання.

Для спірального оребрения труб ТВЧ використовується тільки сталева стрічка, але з різних марок, включаючи нержавіючу сталь.

Поздовжнє ребра труб і інші рідкісні види

Трошки розповім про рідкісні види. Є так зване поздовжнє ребра для сепараторів пароперегрівачів і шипами. Використовуються рідко в спеціалізованих теплообмінниках.

Коефіцієнт оребрення і його практичний сенс

Часто звучить або пишуть в таблицях, що є так званий коефіцієнт оребрення. а що це ніхто не пише. Спробуємо розібратися. Тобто з самого визначення стає зрозуміло, що це величина показує наскільки трубка оребрено. Наукове визначення звучить так: "Коефіцієнт оребрення труб це відношення поверхні всіх ребер і ділянок між ребрами до поверхні неоребренних ділянок". Тобто складаємо площа всіх ребер і площа ділянок між ребрами і ділимо на площу ділянок які неоребрени.

Це може бути застосовано до спірального ребрами, так як між ребрами стрічки залишаються просвіти, а ось дивно коли пишуть коефіцієнт у накатного оребрения де вся поверхня оребрено і немає вільних гладких ділянок. Я б застосував в цьому випадку наступну величину це ступінь оребрення. Це відношення всієї зовнішньої оребренной поверхні до внутрішньої поверхні трубок. Його можна застосувати до всіх видів оребрення і чим він більший, тим краще звичайно. Але знову ж таки потрібно дивитися для чого застосовується труба з ребрами.

Розглянемо трубки з ребрами виконані накаткой і спіральні при інших рівних параметрах діаметрі несучої трубки, діаметрі оребрения і кроці між ребрами. Якщо взяти воздухоохладитель пи або вуп. то чим більше вони теплоти відведуть від електромашини, тим вони краще і ефективніше. Тому, чим більше ступінь оребрення трубок, тим краще відповідно, для цього площа оребрення спеціально збільшуємо і наносимо насічки отримуючи ребра Квсп накатної трубки. Але тут охолоджувач працює в герметичних умовах і немає засміченості проходить повітря. А якщо взяти маслоохладитель дц працює на відкритому повітрі, то ребра залишаються гладкими типу ГБМ і насічки не робляться, інакше все засмітиться і він не буде охолоджувати масло і чистити його буде дуже важко, тобто тут втрачає сенс збільшення коефіцієнта оребрення або ступеня.

А якщо візьмемо тен з ребрами в якому, чим більше крок між ребрами тим він ефективніший за умов природної конвекції, то і тут маємо краще якщо коефіцієнт менше, він краще якщо його збільшити зробивши більше діаметр оребрения, але ми розглядали рівні умови для труб виконаних різними видами виготовлення ребристої поверхні.

Висновок такий, що ребра теплообмінників виконується після того, як зроблені всі розрахунки теплообмінного апарату і взяті до уваги всі аспекти і умови його установки і роботи, приміщення, вулиця, клімат, вода, повітря, масло і т.д. І головною умовою ставиться ефективність теплообмінника і гарантований термін експлуатації.

Верстати й устаткування для оребрения труб

А зараз я покажу вам, як ми робимо оребряем і яке обладнання для оребрения труб використовуємо. Почнемо з накатного в першу чергу. Що його отримати ми використовуємо спеціальний прокатний стан з головкою в якій розташовані накатні елементи, це складний інструмент формує форму ребер. На такому стані можна оребрять трубки діаметром від 16 до 58 мм простих марок сталей, а так вільно обробляється труба сталева 12х18н10т.

Для отримання спіральних klm форм використовується верстат для оребрения труб з налаштованим інструментом формує L поличку і Вальц стрічку в несучу трубку. Це більш проста конструкція, ніж розглянута вище.

Ребра методом ТВЧ робиться на установці. До трубки і стрічки підводиться струм розігріває їх до стану розплаву в зоні контакту при цьому трубка рухається вперед, а стрічка перпендикулярно підводиться і накручується, у міру проходу вона остигає і приварюється. Найміцніше, але не таке ефективне, але знову ж таки все залежить від того, для чого вона буде застосовуватися.

Окремо хочу розповісти про мідну оребренной трубці виробленої абсолютно цілісною. Немає ніяких контактів оребрения і труби, вальцювання, зварювання, накатки. Береться мідна труба і формуються ребра спеціальними різцями. Це найефективніша трубка! Але і найдорожча. У нас її замовляють або на відповідальні теплообмінники, або на компактні, так як у не найбільша теплопровідність і ефективність. Буває, що і на опалення в ТСЖ використовують, беруть воду або пар з котла і пропускають по трубках, виходить дуже тепло. А з'єднати можна будь-якими муфтами і як завгодно.

Підсумки і висновки

Сподіваюся матеріал допоміг вам розібратися яке буває ребра, для чого застосовується і як виходить. Найголовніше це те, що при виборі виду повинні бути проведені всі теплові розрахунки з урахуванням факторів установки теплообмінника, а не тільки мотивувати коефіцієнтами, видом накатки або спіралі.

Якщо ви знаєте яка труба вам потрібна сміливо телефонуйте до нас і замовляйте виробництво оребренной труби, а якщо немає, то наші фахівці дадуть відповідь на всі ваші питання і підкажуть, що краще застосувати. У будь-якому випадку можна скористатися контактами нижче або формою назад зв'язку, куди до речі можна прикріпити креслення, ескіз або фото із заявкою.

Теплообмінники нашого виробництва

Добра і прекрасного настрою, всіх благ і замовляйте теплообмінники та ємності на Уральському заводі МеталлЕкспортПром!