Tubo con aletas dentadas en espiral soldado

5.1. ¿Qué tipo de aleta debo usar?

La elección entre el pie en L de aluminio y los tubos con aletas soldados (helicoidales y longitudinales) suele ser clara: los tubos con aletas con pie en L de aluminio se utilizan generalmente en aplicaciones refrigeradas por aire con temperaturas de servicio inferiores a 400 grados F. Dentro del pie en L de aluminio categoría, la elección entre la aleta sólida y la aleta perforada es menos clara, y depende de si desea aprovechar la eficiencia de transferencia de calor mejorada que se atribuye a la aleta perforada.

Dentro de los tipos de aletas soldadas, nuestra experiencia con los clientes indica que la elección entre aletas helicoidales y aletas longitudinales generalmente depende de la dirección del flujo de fluido a través de las aletas, con el objetivo de que el fluido pase entre las aletas, en lugar de a través de las aletas. Por ejemplo, en el caso de un calentador de tanque, el flujo de fluido es causado por corrientes de convección dentro del tanque - cuando el fluido al lado del tubo con aletas se calienta, se eleva verticalmente y el fluido más frío cerca de la parte superior del tanque cae verticalmente. . Por lo tanto, si se va a instalar un calentador de tanque con los tubos con aletas orientados verticalmente, el tubo con aletas longitudinal puede ser la mejor opción, ya que el fluido ascendente pasará en una dirección paralela al eje longitudinal del tubo y entre las aletas. Sin embargo, si el calentador se va a instalar horizontalmente, las aletas helicoidales pueden ser la mejor opción, ya que el flujo de fluido sería perpendicular al eje del tubo y entre las aletas helicoidales.

Si la elección es para tubos con aletas helicoidales soldados, se requiere una decisión adicional: Helical Solidor Helical Serrated? ...

- Para algunas configuraciones de tubo / aleta, el serrado helicoidal proporciona un área de superficie mayor que el sólido, y para otras configuraciones de tubo / aleta ocurre lo contrario. Se puede hacer una comparación del área de la superficie usando las tablas incluidas en Información de diseño.

- Una ventaja definitiva de las dentadas helicoidales es que para un tamaño de tubería dado, se puede utilizar una altura de aleta mayor para las dentadas que para las macizas. Esto se debe a que las estrías, o cortes, en la tira de la aleta permiten que se forme una mayor anchura de la tira de la aleta alrededor de un tubo de tamaño dado sin una deformación significativa de la aleta.

- Se ha afirmado que el serrado helicoidal ofrece una ventaja sobre el sólido helicoidal, particularmente para fluidos más livianos, en que los segmentos dentados permiten un flujo lateral (aleta transversal) de fluido a lo largo del eje del tubo, lo que sirve para aumentar la turbulencia, rompiendo así la capa límite térmica y el aumento de la eficiencia de transferencia de calor; y también retarda la formación de depósitos de incrustaciones entre las aletas.

La decisión sobre qué tipo de aleta utilizar es suya: Metalli está lista para proporcionar cualquier tipo de tubo con aletas que necesite.

5.2. ¿Por qué utilizar tubos con aletas?

Los tubos con aletas se utilizan en aplicaciones que implican la transferencia de calor de un fluido caliente a un fluido más frío a través de la pared de un tubo. La velocidad a la que puede ocurrir dicha transferencia de calor depende de tres factores: (1) la diferencia de temperatura entre los dos fluidos; (2) el coeficiente de transferencia de calor entre cada uno de los fluidos y la pared del tubo; y (3) el área de la superficie a la que está expuesto cada fluido. En el caso de un tubo desnudo (sin aletas), donde el área de la superficie exterior no es significativamente mayor que el área de la superficie interior, el fluido con el coeficiente de transferencia de calor más bajo determinará la tasa de transferencia de calor general. Cuando el coeficiente de transferencia de calor del fluido dentro del tubo es varias veces mayor que el del fluido fuera del tubo (por ejemplo, vapor en el interior y aceite en el exterior), la tasa de transferencia de calor general se puede mejorar enormemente aumentando el área de la superficie exterior del tubo. tubo. En términos matemáticos, el producto del coeficiente de transferencia de calor para el fluido exterior multiplicado por el área de la superficie exterior se hace para que coincida más estrechamente con el producto del coeficiente de transferencia de calor del fluido interior multiplicado por el área de la superficie interior del tubo.

Así que todo el concepto de los tubos con aletas es aumentar la superficie exterior. Como ejemplo, una configuración de tubo con aletas común de tubería de 2 "(nominal) con aletas sólidas helicoidales soldadas de 3/4" de espesor de calibre 12 con 6 aletas por pulgada tiene un área de superficie exterior de 8.23 ​​pies cuadrados por pie lineal; mientras que la misma tubería desnuda tiene una superficie exterior de solo 0,62 pies cuadrados por pie lineal. (Consulte la información de diseño para obtener tablas extensas de áreas de superficie y pesos de las aletas).

La ventaja de los tubos con aletas es que al aumentar la tasa general de transferencia de calor, se reduce el número total de tubos necesarios para una aplicación determinada, lo que también reduce el tamaño general del equipo y disminuye el costo del proyecto. En muchos casos de aplicación, un tubo con aletas reemplaza seis o más tubos desnudos a menos de 1/3 del costo y 1/4 del volumen.

5.3. ¿Qué materiales se utilizan para los tubos con aletas?

Para los tubos con aletas de aluminio con patas en L, el material de la aleta es aluminio, ya sea 1100-0 o 5005. El material del tubo es generalmente acero al carbono, acero inoxidable o latón; sin embargo, el tubo puede ser de cualquier material.

Para tubos con aletas helicoidales soldadas soldadas y helicoidales dentadas, los materiales de la aleta y el tubo pueden ser cualquier combinación que se pueda soldar entre sí mediante el proceso GMAW (soldadura por arco de gas-metal-arco).

Para tubos con aletas longitudinales soldados, los materiales de la aleta y el tubo pueden ser cualquier combinación que pueda soldarse por resistencia.

Los materiales elegidos para una aplicación determinada dependen de la temperatura de servicio, el entorno corrosivo y / o el entorno erosivo. Los materiales de tubos comunes utilizados para nuestras líneas de productos soldados incluyen: acero al carbono, molibdeno de carbono, molibdeno de cromo, acero inoxidable, Inconel e Incoloy. Los materiales comunes de las aletas incluyen: acero al carbono; aceros inoxidables de los tipos 304, 310, 316, 321, 409 y 410; Nickel 200 e Inconel.