Оребренные трубы для авто

Оребренные теплообменные трубы

Оребренные трубы широко используются в энергетике и промышленности для теплообменных устройств конвективного типа. Наиболее часто такие устройства выполняются в виде трубных пакетов, которые отличаются высокими прочностными характеристиками, технологичностью, удобством компоновки, монтажа и обслуживания.

На производство оребренных труб идет значительная доля металла, используемого в энергомашиностроении. Снизить его расход можно, применяя поперечное оребрение труб, которое позволяет максимально развить поверхность теплообмена в единице объема и значительно улучшить показатели компактности и удельной металлоемкости.

Геометрические параметры оребренных труб АВО

Широкое внедрение конвективных поверхностей c поперечным оребреннием труб (например различные конструкции АВО) в энергетику и промышленность стало возможным на основе методов оребрения труб c помощью технологий:

В то же время существуют проблемы точных и универсальных методов расчета их теплоаэродинамических характеристик, дальнейшего совершенствования таких поверхностей, интенсификации теплообмена в них. Решение этих проблем в определенной мере сдерживалось отсутствием достоверной физической картины процессов переноса в поперечно-оребренных поверхностях.

Оребренные трубы методом навивки

Металлоемкость оребренных труб

Самая низкая металлоемкость у труб с оребрением при помощи навивки алюминиевой ленты. При данном методе получается наиболее тонкое ребро и отсутствует дополнительный слой металла поверх несущей трубы в отличие от накатки.

Оребренные трубы специального назначения

Для интенсификации и повышения эффективности оребрения иногда используют прорези на ребрах. Ребра с насечками сложнее в изготовлении и требуют дополнительного оборудования. Для аппаратов воздушного охлаждения такие трубы не получили широкого применения.

Источник

Оребренные трубы: применение, разновидности, производство

Невозможно представить эффективную работу аппаратов воздушного охлаждения без такой детали. Почти каждая металлическая коммуникация может похвастаться отличной теплопередачей. Со временем обычные гладкие трубы были усовершенствованы. Удалось совершить прорыв в производстве терморегулирующего оборудования. От труб зависит вся работа такого аппарата и его эффективность. Оснащенные металлическими ребрами, такие трубы обладают существенно повышенной теплопередачей. Они находят применение и в быту, и в промышленности. Невозможно представить устройство современного теплообменника без такой детали, как оребренные трубы.

Сегодня без таких труб невозможно представить качественный прибор теплообмена. Есть несколько технологий производства и немало способов применения. От того, каким способом была произведена труба, зависят ее основные характеристики. Это определяет возможный спектр применения, поэтому выбирать изделие нужно с умом. Рекомендуется делать полный расчет теплообмена в условиях, предполагающих эксплуатацию трубы.

Как производятся оребренные трубы?

Существует три способа производства труб. Выбор определенного метода зависит от того, какие характеристики изделию необходимо придать.
Существует три основных способа производства:

Наиболее часто используется автоматизированное оребрение. Этот процесс подразумевает прохождение спирали вокруг внутренней трубы – несущего элемента конструкции. Довольно дешевый способ и не требующий специального оборудования.

Какими свойствами обладают качественные оребренные трубы?

После завершения производственных работ, при соблюдении всех технологий, можно получить такой продукт:

Все эти параметра играют важную роль в работе любого оборудования теплообмена и приходятся очень кстати, если необходимо установить теплообменник в условиях агрессивной среды.

Процесс оребрения труб

Для того, чтобы организовать качественный теплообмен между холодной и теплой средой необходимо правильно провести процесс оребрения теплообменных труб. Труба оснащается ребрами для увеличения теплообменной поверхности, ведь ее размер пропорционален количеству выделяемого тепла. Ребра способны увеличить площадь поверхности во много раз.

Это действительно выгодный и важный процесс. Если, к примеру, установить теплообменное оборудование на гладкую трубу, чтобы получить такой же теплообмен потребуется в 12 раз больше трубок, что означает существенное подорожание оборудования и увеличение его размеров. При этом также будет требоваться больше воды, которая должна пройти по этим трубкам.

Само нанесение ребристой текстуры делается при помощи специального оборудования. Специальный стан с накатными элементами формирует структуру ребер. Он позволяет обрабатывать трубу из стали диаметром от 16 до 58 мм. Применяется также станок, вальцующий ленту в несущую трубку. Он отличается более простой конструкцией. Медная же оребренная труба изготавливается полностью без использования сварки и накатки. Она считается дорогостоящей, а ее изготовление наиболее сложным. При помощи резцов на медной трубе формируются ребра.
Очень важно перед выбором трубы с тем или иным оребрением провести тепловой расчет и помнить о том, где и как устанавливается теплообменник. Без этого все коэффициенты, накатки и спирали не имеют никакого значения.

Что такое коэффициент оребренных труб?

Во многих таблицах можно увидеть этот параметр. Означает он степень оребрения трубы. То есть степень соотношения всех ребер к поверхности неоребренных участков. Такая формула применяется, в основном, для спирального оборудования. Накатный способ оребрения подразумевает отсутствие гладких участков вовсе. Изделия с более высоким коэффициентом способны к лучшей теплопередаче, но этот параметр не является главным при выборе.

Устройство оребренных труб

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

Процесс оребрения внутренней трубы может быть произведен несколькими методами.

Как дополнительно повышаются характеристики оребренных труб?

Для некоторых нужд трубам необходимо иметь термостойкое покрытие повышенной эффективности. Изделия покрываются окисью магния и обжигаются. Перед этим важно обезжирить поверхность труб. После этого оберенные трубы можно применять без страха практически во всех отраслях:

Где применяются оребренные трубы?

Множество отраслей промышленности сильно нуждается в таком элементе. Основные сферы, где нельзя обойтись без труб такого типа:

Это далеко не полный перечень сфер применения труб. С каждым днем их преимущества становятся все более очевидными для специалистов разных обалстей.

Самые распространенные места, где применяются оребренные трубы

Хоть спектр применения данного изделий очень широк, выделяют три основные сферы, где сегодня невозможно обойтись без ребристой трубы:

Преимущества оребренных труб

Популярность таких изделий неслучайна. Трубы изготавливаются с применением новейших технологий и отличаются по многим критериям.

Надежность и долговечность оребренных труб «Теплохим»

Если в процессе производства не была нарушена технология, можно не беспокоиться о том, что труба прослужит долго. Конечно, срок ее службы во многом зависит от того, где она используется. Некоторые изделия не только плохо подвержены механическим повреждениям, но и почти неуязвимы для коррозии. Они прослужат долго даже в условиях агрессивной среды и не подведут в нужный момент.
Наша компания занимается производством теплообменного оборудования уже не первый год. Постоянная работа над качеством изделий приносит свои плоды: все больше довольных клиентов и крупных заказов. Штат специалистов выполняет свою работу качественно, всегда уделяя внимание потребностям заказчика. Наши партнеры, занимающиеся обработкой нефтепродуктов, оценили оребренные трубы по достоинству. Все изделия строго соответствуют государственным стандартам качества.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗДЕЛИЯ

Оребренная труба биметаллическая с поперечно-винтовым накатыванием рёбер.

Оребренные трубы – основные конструктивные элементы аппаратов воздушного охлаждения (АВО), промышленных и бытовых отопительных радиаторов, воздушных калориферов и т.п. Именно от оребренных труб зависит эффективность работы аппаратов, их металлоемкость и, соответственно, стоимость. Основные преимущества выпускаемых нами оребренных труб: их высокая механическая прочность, а также теплостойкость, достигаемая технологией оребрения биметаллических труб методом накатки. Кроме того, трубы обладают хорошей коррозионной стоикостью, что обеспечивает продолжительный срок эксплуатации при самых неблагоприятных климатических условиях. Оребренные трубы очищаются с помощью пара или воды благодаря их большей жесткости, причем это не вызывает деформацию ребер.

Поперечно-винтовое накатывание ребер на алюминиевой трубе, напрессованной на гладкую латунную или стальную несущую трубу, с образованием биметаллической оребренной трубы применяют при исполнениях теплообменной секции Б1, Б2.1, Б3, Б3.1, Б4, Б4.1 (ГОСТ Р 51364-99) и температуре охлаждаемой среды до 300°С и при материальных исполнениях теплообменной секции Б5, Б5.1 и температуре охлаждаемой среды до 250°С.

Оребренная труба – сложная конструкция, каждый элемент которой выполняет особую функцию: внутренняя трубка функционирует как несущий элемент, который устойчив к воздействию избыточного давления и коррозии, а внешние ребра из алюминия, из-за своей развитой поверхности, создают хорошую теплопередачу от продукта к окружающему воздуху. Теплообменные свойства оребренных труб не раз подтверждались многочисленными исследованиями и испытаниями, а также многолетним опытом применения при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения. Ребро накатных труб достаточно жесткое, что позволяет обеспечивать отличную тепловую передачу между ребром и несущей трубой в разном диапазоне температур. Профиль ребра различный по всему сечению и рассчитан таким образом, чтобы теплопередача осуществлялась по всей высоте ребра.

Пример условного обозначения трубы оребренной биметаллической
с поперечно-винтовым накатыванием рёбер по ТУ 3612-157-00220302-2010.

* — МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ТРУБЫ ВНУТРЕННЕЙ:
Б1 – Сталь 10, Сталь 20 Сталь 10Г2 по ГОСТ 550-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74
Сталь 20 по ТУ 14-3-460-75.
Б2 – Сталь 15Х5М или Сталь Х8 по ГОСТ 550-75.
Б3 – Сталь 12Х18Н10Т, Сталь 08Х18Н10Т, Сталь 08Х22Н6Т по ГОСТ 9941-81
Б4 – Сталь 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 9941, Сталь 08Х21Н6М2Т по ТУ 14-3-1905-93.
Б5 – Латунь ЛАМШ-77-2-0,05 по ГОСТ 21646-76
— МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ТРУБЫ НАРУЖНОЙ:
Алюминий АД1, Алюминий А6, Алюминий А0 по ТУ 1-3-67-98, ТУ 1-8-267-99

Изменяя параметры инструмента и заготовки, возможно выполнение других
коэффициентов оребрения на несущей трубе с диаметром от 20 мм до 38 мм.

Оребренные трубы с успехом используют в производстве котельного оборудования: теплоутилизаторах, теплообменниках, котлах-утилизаторах, подогревателях, калориферах, экономайзерах, продуктовых змеевиках нагревательных печей, конденсаторах воздушного охлаждения и отопительных батареях. Помимо этого, их широко используют в химической, энергетике, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

При изменении параметров инструмента: шага между ребрами и высотой ребра (n, Н), возможно исполнение различных коэффициентов оребрения в зависимости от конкретно заданных условий работы АВО, которые были получены при тепловом расчете, на несущей трубе с диаметром 20×38 мм.

Источник

Оребрение труб теплообменников

Сегодняшний материал расскажет о том какое бывает оребрение труб и как оно делается, а так же для чего используется. Теоретическая статья для тех кто интересуется, а так же для тех кто собрался сделать какой-либо теплообменник или теплообменную систему.

Начнем с того, а для чего нужно оребрять трубы? Во всех кожухотрубных и секционных теплообменных аппаратах в качестве основного теплообменного элемента используется труба. Трубки находятся внутри кожуха или корпуса и внутри их движется охлаждающая среда, снаружи соответственно горячая, если это охладитель. Хорошо можно посмотреть на примере водяного воздухоохладителя движение всех сред.

Т.е. получается, чем лучше организован теплообмен между средами, теплой и холодной, между той, которая находится внутри трубки и снаружи, тем лучше теплообменник, тем больше его КПД, и соответственно он эффективней. Интенсивность теплообмена, т.е. какое количество теплоты «поглощается» или отдается в единицу времени зависит от площади теплообменной поверхности. Соответственно, чем она больше, тем больше теплоты принимается. Вот для этого трубка и оребряется. Для того, чтобы многократно увеличить площадь поверхности теплообмена.

Чаще всего в теплообменниках используется трубка 16 или 19 мм, и 25 мм. Давайте возьмем 19 миллиметровую трубку, это наружный диаметр. Площадь 1 погонного метра трубы вычислим по формуле и она составит: S=3.14х19/1000=0.05966 квадратных метров. А если сделать оребрение трубки поверхность 1 погонного метра трубы составит 0.7 метров квадратных. Т.е. в 11.7 почти в 12! раз больше.

Посмотрите, как она выглядит оребренная труба с биметаллическим оребрением.

Оребренная труба с видом оребрения гбм.

Данная модификация выпускается в модернизированном варианте с волновым эффектом дающим увеличение площади теплообмена до 5%.

Если делать теплообменник на гладкой трубе трубок придется установить в 12 раз больше, а это значит станет больше цена, увеличатся габариты устройства, расходы охлаждающей среды, раз больше трубок, значит нужно больше воды по ним пропустить, а это опять увеличение расходов. К тому же если среда воздух, то гладкая трубка очень плохо «снимает теплоту», это то же самое если бы у вам дома были не батареи отопления, а простые гладкие трубы.

Еще хороший пример это охлаждение центральных процессоров компьютеров нагревающихся при работе. Чтоб «снимать» теплоту на них устанавливают кулеры воздушного охлаждения. Это тот же самый теплообменник с оребрением труб. И чем больше его масса и диаметр его труб, тем эффективней кулер и охлаждение, и тем дороже он. Мастера разгона и энтузиасты гоняются за такими экземплярами и платят большие деньги лиж бы достичь желаемого результата, увеличить по максимуму частоту проца, а это возможно лишь при использовании более эффектной системы охлаждения. И сравнимо с теплообменниками, чем он эффективней охлаждает, тем лучше работает основная установка: двигатель, турбина, трансформатор или лучше нагревается сетевая вода или воздух в помещении.

Я кстати для своих компов использую более эффективные и дорогие кулера, как на фото ниже.

По сравнению с штатными увеличивают теплообмен до 3 раз, что положительно сказывается на стабильности всей системы. При не нагруженных режимах работы не требуются даже вентиляторы так как сам радиатор вполне справляется с охлаждением процессора. Это я маленько рассказал об интересном.

Кстати многие импортные воздухоохладители делают на этой основе, набор медных пластин прошивают трубками, на фото ниже.

Но мы так не делаем. Если пластины засорятся теплообмен значительно снизится, а чистить теплообменник такой это большая проблема. Мы изготавливаем воздухоохладители во на основе круглых теплообменных трубок. И эффект большой и почистить можно.

Накатное оребрение труб

До этого мы рассмотрели так называемое накатное оребрение труб. Берется несущая трубка, на нее надевается алюминиевая труба большого диаметра и ребра накатываются в специальном прокатном стане. Таким образом получаются оребренные биметаллические трубы типа квсп или гбм. Используются для изготовления промышленных воздухоохладителей и различных калориферов водяных кск, секции аво и т.п.

Используемые материалы для оребрения

— несущая: труба латунная тонкостенная л63, л68, л96, мнж 5 1, трубы из нержавеющей стали 12х18н10т, а так же ст20.

— оребрение: труба алюминиевая ад1.

Более качественно вам расскажет статья: подбор материалов для оребренных труб.

Спиральное оребрение трубок

Получается навивкой ленты на несущую трубу. Подразделяется на два вида. Это труба спирально навивная klm и труба твч. Первые получаются навивкой алюминиевой ленты ад1 на несущую трубку стальную бесшовную из стали20, возможны и другие марки стали, а вот вторые отличаются тем, что лента кроме того, что навивается, еще и приваривается токами высокой частоты к несущей трубке, во время разогрева происходит расплав в зоне контакта и приварка.

Для спирального оребрения труб твч используется только стальная лента, но из разных марок, включая нержавейку.

Продольное оребрение труб и другие редкие виды

Маленько расскажу о редких видах. Есть так называемое продольное оребрение для сепараторов пароперегревателей и шипами. Используются редко в специализированных теплообменниках.

Коэффициент оребрения и его практический смысл

Часто звучит или пишут в таблицах, что есть так называемый коэффициент оребрения, а что это никто не пишет. Попробуем разобраться. Т.е. из самого определения становится понятно, что это величина показывающая насколько трубка оребрена. Научное определение звучит так: «Коэффициент оребрения труб это отношение поверхности всех ребер и участков между ребрами к поверхности неоребренных участков». Т.е. складываем площадь всех ребер и площадь участков между ребрами и делим на площадь участков которые неоребрены.

Это применимо к спиральному оребрению, так как между ребрами ленты остаются просветы, а вот странно когда пишут коэффициент у накатного оребрения где вся поверхность оребрена и нет свободных гладких участков. Я бы применил в этом случае следующую величину это степень оребрения. Это отношение всей наружной оребренной поверхности к внутренней поверхности трубок. Его можно применить ко всем видам оребрения и чем он больше, тем лучше конечно. Но опять же нужно смотреть для чего применяется труба с оребрением.

Рассмотрим трубки с оребрением выполненные накаткой и спиральные при прочих равных параметрах диаметре несущей трубки, диаметре оребрения и шаге между ребрами. Если взять воздухоохладитель воп или вуп, то чем больше они теплоты отведут от электромашины, тем они лучше и эффективней. Поэтому, чем больше степень оребрения трубок, тем лучше соответственно, для этого площадь оребрения специально увеличиваем и наносим насечки получая оребрение квсп накатной трубки. Но здесь охладитель работает в герметичных условиях и нет засоренности проходящего воздуха. А если взять маслоохладитель дц работающий на открытом воздухе, то ребра остаются гладкими типа гбм и насечки не делаются, иначе все засорится и он не будет охлаждать масло и чистить его будет очень трудно, т.е. здесь теряет смысл увеличение коэффициента оребрения или степени.

А если возьмем тэн с оребрением в котором, чем больше шаг между ребрами тем он эффективней при условиях естественной конвекции, то и здесь имеем лучше если коэффициент меньше, он лучше если его увеличить сделав больше диаметр оребрения, но мы рассматривали равные условия для труб выполненных разными видами изготовления ребристой поверхности.

Вывод такой, что оребрение теплообменников выполняется после того, как сделаны все расчеты теплообменного аппарата и взяты во внимание все аспекты и условия его установки и работы, помещение, улица, климат, вода, воздух, масло и т.д. И главным условием ставится эффективность теплообменника и гарантированный срок эксплуатации.

Станки и оборудование для оребрения труб

А сейчас я покажу вам, как мы делаем оребряем и какое оборудование для оребрения труб используем. Начнем с накатного в первую очередь. Что его получить мы используем специальный прокатный стан с головкой в которой расположены накатные элементы, это сложный инструмент формирующий форму ребер. На таком стане можно оребрять трубки диаметром от 16 до 58 мм простых марок сталей, а так свободно обрабатывается труба стальная 12х18н10т.

Для получения спиральных klm форм используется станок для оребрения труб с настроенным инструментом формирующим L полочку и вальцующий ленту в несущую трубку. Это более простая конструкция, чем рассмотренная выше.

Оребрение методом твч делается на установке. К трубке и ленты подводится ток разогревающий их до состояния расплава в зоне контакта при этом трубка движется вперед, а лента перпендикулярно подводится и накручивается, по мере прохода она остывает и приваривается. Самое прочное, но не такое эффективное, но опять же все зависит от того, для чего она будет применяться.

Отдельно хочу рассказать о медной оребренной трубке производимой абсолютно цельной. Нет никаких контактов оребрения и трубы, вальцевания, сварки, накатки. Берется медная труба и формируются ребра специальными резцами. Это самая эффективная трубка! Но и самая дорогая. У нас ее заказывают либо на ответственные теплообменники, либо на компактные, так как у не самая большая теплопроводность и эффективность. Бывает, что и на отопление в тсж используют, берут воду или пар из котла и пропускают по трубкам, выходит очень тепло. А соединить можно любыми муфтами и как угодно.

Итоги и выводы

Надеюсь материал помог вам разобраться какое бывает оребрение, для чего применяется и как получается. Самое основное это то, что при выборе вида должны быть проведены все тепловые расчеты с учетом факторов установки теплообменника, а не только мотивировать коэффициентами, видом накатки или спирали.

Если вы знаете какая труба вам нужна смело звоните к нам и заказывайте производство оребренной трубы, а если нет, то наши специалисты ответят на все ваши вопросы и подскажут, что лучше применить. В любом случае можно воспользоваться контактами ниже или формой обратно связи, куда кстати можно прикрепить чертеж, эскиз или фото с заявкой.

Теплообменники нашего производства

Добра и прекрасного настроения, всех благ и заказывайте теплообменники и емкости на Уральском заводе МеталлЭкспортПром!

Источник