Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Версия для печати Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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.

  • Используются в быту и в тяжелой промышленности;
  • Оребрение способствует отводу тепла в теплообменниках для заморозки газов или обогрева строений;
  • Теплообменная поверхность, не имеющая аналогов в мире.

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?

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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

  • Накатный способ оребрения;
  • Алюминиевое навивание;
  • Приварочное навивание.

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?

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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

  • Изделие с высоким показателем теплопередачи;
  • Сопротивлением механическим воздействиям и нагрузкам;
  • Со способностью выдерживать повышенное давление и резкие смены эксплуатационных условий.

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

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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.

  • Спиралевидное оребрение. Навивка стальной ленты на трубу. Самый распространенный способ;
  • Продольное. Редко используется и только в специальных теплообменных устройствах.

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?

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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:

  • Внутренняя труба, которая выполняет несущую функцию. Чаще всего изготавливается из стали, но может быть и из цветных металлов. Главное требование к материалу – он должен обладать сопротивлением температурным воздействиям и повышенному давлению, а также не поддаваться коррозии;
  • Наружные ребра также производят из стали или цветных металлов. Именно они способны отлично передавать тепло.

Процесс оребрения внутренней трубы может быть произведен несколькими методами.

Как дополнительно повышаются характеристики оребренных труб?

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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:

  • Дополнительное повышение коэффициента свойства теплопередачи;
  • Сильное сопротивление возникновению коррозии;
  • Производительность оборудования возрастает в полтора раза;
  • Долговечность достигает нескольких десятков лет при правильном использовании и своевременном уходе за элементами оборудования;
  • Даже особенно резкие перепады температуры и изменения окружающей среды не смогут повлиять на работу оборудования;
  • Появляется возможность использовать оребренные трубы в агрессивной среде, что актуально для химической промышленности и атомной энергетики.

Где применяются оребренные трубы?

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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

  • Отопление жилых помещений и хозяйственных построек;
  • Машиностроение. Здесь оребренные трубы нашли свое применение в производстве компрессоров и холодильных устройствах, а также маслоохлаждающего оборудования;
  • Нефтеперерабатывающая промышленность и химическое производство использует трубы при работе и газо- нагревающими и охлаждающими приборами;
  • В атомной энергетике также трубы являются основным компонентом воздухонагревателей и сушильных башен;
  • Важный элемент кондиционеров воздуха;
  • Теплообменные агрегаты.

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:

  • Отопительная система жилых домов. Для многоквартирных и загородных домов такое оборудование становится настоящим спасением зимой в тех регионах, где преобладает суровый климат;
  • Обогрев нежилых строений. Часто находят применение в обогреве теплиц, сараев и хранилищ;
  • Оборудование климат-контроля. Трубы применяются не только в отопительных котлах и газовых колонках, но и бытовых приборах, вроде холодильников. Кроме того, их место в кондиционерах и чиллерах.

Преимущества оребренных труб

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

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

  • Экономически выгодное изготовление. Так как контактная сварка отличается низким энергопотреблением, процесс производства оребренных труб упрощен. Кроме того, для их изготовления не требуется редкого сырья или дорогостоящего оборудования;
  • Эффективность теплообменных процессов. Оребрение влияет на конвективный теплообмен, поэтому вся труба функционирует полностью. Нет участка, который бы не участвовал в процессе теплообмена;
  • Термический контакт ребер и внутреней трубы, который достигается благодаря контактной сварке;
  • Низкое сопротивление термоотдачи из-за уменьшенной толщины пленки. Это способствует снижению конденсации пара жидкости.

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.

Заказать

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.

Читайте также:  Пластиковые фитинги для бассейна

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

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Оребренные трубы: для чего и как

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентойТрубы с металлическими ребрами были изобретены с целью увеличения площади наружной поверхности. Такая конструкция позволяет повысить теплопередачу в 1,5 раза. Эти изделия применяются в областях, где необходим быстрый теплообмен между жидкостью в трубе и окружающей средой. Эффективность зависит от правильности выбора конструкции и сырья применительно к конкретным условиям.

Конструкция

Независимо от материала, изделия этого вида по устройству одинаковы. Отличаются они только деталями – формой лепестков и коэффициентом оребрения. «Сооружение» собирается из двух составляющих:

  1. Основа – это труба, изготовленная из материала с антикоррозийными свойствами. Ее задача – выдерживать давление и перепад температур. Используют стальные, чугунные и трубы из цветных металлов. В зависимости от решаемых задач по ним протекает хладо- или теплоноситель.
  2. Ребра, закрепляемые на основе. Так как нагрев осуществляется по всей поверхности лепестков, его эффективность остается на одном уровне независимо от температуры носителя.

Коэффициент оребрения – это величина, получаемая от деления площади выступов и участков между ними на неоребренную поверхность. Чем он больше, тем выше эффективность.

Трубы из чугуна отливаются сразу с ребрами. Для изготовления изделий из других материалов применяют:

  • высокочастотную приварку элементов;
  • обжим шайб;
  • поперечно-винтовую накатку;
  • электродуговую и контактную сварку;
  • навивку с натяжением металлической ленты на основу.

Некоторые производители для повышения эффективности теплопередачи делают ребра с прорезями. Трубы, изготовленные методом накатки алюминия, могут применяться при температуре до 350 ⁰C. Конструкции, сделанные по технологии навивки стальной ленты, способны выдержать более суровые условия.

Преимущества использования термостойких труб с оребрением

Для создания термостойкого слоя поверхности покрываются окисью магния. После отжига они получают:

  • увеличение коэффициента теплопередачи;
  • высокую сопротивляемость к коррозии;
  • длительный срок службы;
  • повышенную стойкость к перепаду температур;
  • отсутствие необходимости в специальном уходе, они могут работать в любых условиях;
  • возможность применения в агрессивных средах.

Благодаря приобретенным достоинствам оребренные термостойкие виды имеют следующие преимущества:

  1. Высокая технологичность производства. Используемая контактная сварка потребляет мало энергии, для нее не нужны специальные расходные материалы и дорогостоящее оборудование.
  2. В промежутках между ребрами возникают турбулентные завихрения воздуха, что увеличивает интенсивность теплообмена на всех участках.
  3. За счет применения контактной сварки создается соединение между лепестками и основой с низким температурным сопротивлением.
  4. Уменьшение толщины пленки конденсата. Это связано с применением термостойкого покрытия. В результате происходит снижение уровня конденсации паров носителя.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Разновидности труб и технические характеристики

Выпускается два типа оребренных изделий: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, вторые – из разных сплавов. Характеристики нормируются ГОСТом:

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

Форма ребер может быть квадратной и круглой. Прямоугольный тип эффективнее, так как у него больше площадь. Расположение выступов бывает радиальным, спиральным, продольным.

Чугунные

Изделия из этого материала давно применяются для отопления больших производственных помещений, в экономайзерах котельных. В быту из-за большого веса они используются реже. В индивидуальных системах отопления нередко устанавливается стартовая чугунная труба, чтобы быстро прогревать помещение. К достоинствам относятся:

  • высокая стойкость к коррозии;
  • простота монтажа;
  • хорошая теплопередача;
  • компактность;
  • использование в паровых отопительных системах с температурой до 150 ⁰C;
  • давление до 24 атм;
  • маленькая стоимость.

Недостатки тоже имеются:

  • скапливание трудноудаляемой пыли в межреберном пространстве;
  • большой вес;
  • низкая механическая прочность.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Алюминиевые

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

  1. Неподверженность коррозии изделий, изготовленных из материала с содержанием алюминия выше 95 %. Трубы из сплавов с большим количеством добавок ржавеют, поэтому их необходимо защищать от воздействия влаги.
  2. Малый вес – не создает проблем при перевозке и монтаже.
  3. Возможность применения в агрессивных средах.
  4. Низкая шероховатость внутренних стенок по сравнению со стальными и чугунными аналогами – обеспечивает хорошую пропускную способность.
  5. Легкость механической обработки.

Алюминий высокой чистоты обладает канцерогенными свойствами, поэтому трубы из него нельзя использовать для бытовых нужд. При выборе следует учитывать, что изделия, не прошедшие обработку отжигом, закаливанием или нагартовкой, легко деформируются на холоде.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Нержавеющие

Эти трубы считаются лучшими для монтажа радиаторных отопительных систем любого типа. Они обладают следующими преимуществами:

  • малым коэффициентом теплового расширения, поэтому даже длинную трубу не покоробит при сильном нагреве;
  • высокой прочностью;
  • долговечностью;
  • хорошей сопротивляемостью к коррозии и химически активным веществам;
  • жаростойкостью, что позволяет использовать нержавеющие трубы даже в высокотемпературных печах;
  • сильной теплопроводностью.

Недостатков, кроме большой стоимости, не обнаружено.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Медные

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

  1. Выдерживание нагрева до нескольких сотен градусов. При температуре 600 ⁰C они отжигаются с незначительной потерей прочности, но становятся более пластичными. Точка плавления меди – 1000 ⁰C, что позволяет делать теплообменники, устанавливаемые в топках котлов.
  2. Рабочее давление – до 30 атм.
  3. Высокая стойкость к химически активным веществам и коррозии.
  4. Небольшой коэффициент теплового расширения.
  5. Малая шероховатость – обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление. Поэтому при равенстве условий эксплуатации допускается использование труб меньшего диаметра по сравнению со стальными аналогами. На гладких стенках не образуются отложения.
  6. Благодаря специфике соединения медных труб на стыках проходное сечение не уменьшается.
  7. Медь – экологически чистый материал с антимикробными свойствами.
  8. Длительный срок службы (более 50 лет).

Из недостатков можно отметить самую высокую стоимость по сравнению с трубами из других материалов и сложность монтажа.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Биметаллические

Сочетание разнородных сплавов позволяет получать изделия с уникальными свойствами. Например, стальная труба, оребренная алюминием, обладает высокой прочностью и отличной теплоотдачей, что позволяет расширить сферу применения. Поскольку их начали выпускать сравнительно недавно, изучение свойств различных комбинаций до сих пор продолжается.

При изготовлении биметаллических изделий для теплообменников используются следующие сочетания материалов (труба + оребрение):

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

Совмещение разных металлов позволяет получить следующие преимущества:

  • отличную теплоотдачу;
  • большую механическую прочность;
  • длительный срок службы;
  • низкую стоимость;
  • возможность использования в системах с высоким давлением теплоносителя.

Для решения конкретных задач требуются трубы с определенными свойствами, поэтому при выборе следует обращать внимание на их характеристики и производить вычисление эффективности.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Расчет коэффициента теплопередачи

Поскольку у металлов термическое сопротивление невелико, стенку трубы можно считать плоской. Тогда ее коэффициент теплопередачи от одной среды к другой находят по формулам:

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

  • для плоской поверхности (рис. 5.10):

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

  • В указанных формулах коэффициент теплопередачи (αпр) и площадь выступов определяются:
  • где Fр – площадь одного ребра, а n – их количество.
  • Исходя из того, что  следует принять 

Предположим, что необходимо рассчитать плотность теплового потока (q, Вт/м2), передаваемого через стенку чугунной трубы с горячей водой (t = 70 ⁰C) окружающему воздуху (t = 20 ⁰С). Температуры внутренней и наружной ее плоскости – t1 и t2 соответственно.

Толщина изделия, коэффициент теплопроводности чугуна и степень черноты поверхности равны: δс = 3мм, λ = 63 Вт/м К, c = 0,9. Конвективный коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней плоскости α1 = 3500 Вт/м2 К, от наружной стенки трубы к воздуху α2 = 6,5 Вт/м2 К.

  1. Для расчета возьмем t2 = 69 ⁰C. Тогда
  2. Используя полученный результат, определяем температуру t2:
  3. Расхождением между принятым и вычисленным показателем, равным 0,77 ⁰C, пренебрегают, так как на точность расчета это существенно не влияет. Определяем значение t1:
  4. Результат: q = 652 Вт/м², t1 = 69,8 °С, t2 = 69,77 °С.
Читайте также:  Фазоинвертор из трубы пвх

О сфере применения

Везде, где требуется нагреть или охладить какую-либо среду за счет теплообмена, используются оребренные трубы. В кондиционерах с их помощью охлаждается воздух.

На химических и нефтеперерабатывающих предприятиях оребренные трубы применяются для нагрева и остужения агрессивных газов и жидкостей в различных установках.

В машиностроении они используются при изготовлении компрессоров, холодильников, электросушилок, маслоохладителей, воздухонагревателей и других теплообменных устройств. За счет высокой эффективности оребренных труб снижается металлоемкость систем отопления производственных и жилых помещений.

Как сделать оребрение своими руками

При самостоятельном изготовлении следует учитывать, что эффективность таких труб ниже по сравнению с заводскими образцами. В домашних условиях оребрение можно сделать на небольшом участке или короткой заготовке. В зависимости от имеющегося оборудования используют:

  • сварку;
  • намотку проволоки;
  • насечку + сварку;
  • нарезку резьбы глубокого профиля с помощью токарного станка;
  • насечку + натяг.

Заключение

Благодаря небольшому весу и высокой эффективности оребренные трубы (кроме чугунных), объединенные в секции, все чаще применяются для отопления загородных домов. Их цена зависит от материала, толщины стенок, размера ребер. Стоимость изделий с термостойким покрытием больше, но они надежней. Лучшим вариантом по соотношению цена/эффективность будут биметаллические трубы.

Оребренные трубы: особенности и метод изготовления

Главная › Трубы, трубопроводы

В отопительных, холодильных, испарительных, конденсаторных установках одним из способов уменьшения габаритов аппарата является организация развитой поверхности теплообмена.

Это достигается оребрением теплопередающих поверхностей, в частности, труб.

Оребренные трубы для теплообменников производятся из стали, чугуна, алюминия, меди и её сплавов, а также бывают биметаллическими, сочетающими в себе свойства двух металлов.

Способы оребрения труб

Чугунные оребренные трубы для отопления производятся литьем и соответствуют требованиям, изложенным в ГОСТ 1816-76. Прочие трубы изготавливаются одним из нижеперечисленных способов:

  • приварка токами высокой частоты (ТВЧ);
  • приварка электродуговой или контактной сваркой;
  • обжимом шайб;
  • поперечно-винтовая холодная прокатка;
  • навивка с натягом алюминиевой ленты на сталь.

Некоторые данные по изготовлению изделий из стали изложены в СТО ЦКТИ 10.002-2007 (стандарт предприятия для котельных труб) и могут служить справочной информацией для других организаций.

Приварка ребер ТВЧ

Методом приварки можно получить различную форму ребер: спиральные и продольные. Для этого трубную заготовку и полосу металла высокочастотными токами нагревают до температуры сварки и производят приварку наложением полосы на основу прижимом с помощью ролика. При этом высота получаемого ребра меньше ширины начальной полосы.

Спиральные ребра более распространены, нежели продольные, так как их проще изготавливать, и при этом уменьшается расход металла на обрезаемые концы полосы или проволоки. Этот способ, в зависимости от оборудования, может быть как высокопроизводительным, так и полукустарным.

Электродуговая и контактная сварка

Для приварки ребер используется и электродуговая сварка в среде аргона. Предпочтительно такую сварку производить с использованием полуавтоматических или автоматических сварочных станков (аппаратов, линий). Трубная заготовка перед приваркой ребер может подвергаться насечке, образующей основание для полосы, что увеличивает теплопередающие свойства полученного изделия.

При ручной сварке длинномерная заготовка может приобрести нежелательную продольную деформацию. Чтобы избежать этого, следует закрепить заготовку на стапелях и варить от центра сразу в две стороны, попеременно с одной и с другой стороны ребра, а затем проварить оставшиеся участки. Этот метод подходит при авральных ремонтных работах.

Получение поперечных ребер обжимом

Поперечные ребра можно получить обжимом шайб круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Выполняется такая работа на специальном автоматическом станке. Шайбы подаются одна за другой на заготовку с определенным, заданным шагом. При этом происходит обжим воротника шайбы на трубе. Этот метод малопроизводительный и применяется на небольших предприятиях и в ремонтных мастерских.

Поперечно-винтовая холодная прокатка (ПВХП)

Способ ПВХП применяется для монометаллических и биметаллических трубных заготовок.

Примером монометаллических изделий являются медные оребренные трубы, преимуществом которых является отсутствие швов.

Их изготавливают на прокатных станках и станах с применением валков особой формы, между которыми проходит трубная заготовка. Таким же образом может быть изготовлена и алюминиевая оребренная труба.

Оребрение на биметаллических трубах производится накаткой. Например, на стальную трубную заготовку – несущую основу, насаживается алюминиевая или медная труба, на поверхности которой и прокатываются ребра. Это изделия, обладающие прочностью стали и повышенной теплопроводностью цветных металлов.

Навивка с натягом

Навивка с натягом алюминиевой ленты на стальную заготовку – один из способов создания биметаллического изделия, который является одним из рекомендуемых для воздушных теплообменных аппаратов (холодильников) по ГОСТ Р 51364-99. Расчет натяга ведется с учетом температурного расширения стали и алюминия при рабочих температурах теплообменных аппаратов, для которых предназначены оребренные таким образом трубы.

Оценка эффективности оребрения

Коэффициент оребрения труб определяется отношением общей наружной площади к площади наружной поверхности без рёбер. Эффективность оребрения вычисляется с учетом теплопроводности материала, формы и геометрических размеров ребер, а также структуры трубного пучка для каждого аппарата отдельно.

Некоторые рекомендации, графики, номограммы и формулы для расчета даны в Пособии к СНиП 2.10.04-85. При проведении тендеров по закупке оребренной трубы важно учитывать характеристики, подтверждающие эффективность и увеличение площади теплообмена в предлагаемых к торгам изделиям.

Самостоятельное изготовление ребристых труб

Оребрение труб своими руками возможно на небольших участках или на относительно небольших заготовках. Способы могут быть различными:

  • сварка;
  • насечка + сварка;
  • насечка + натяг;
  • намотка проволоки;
  • нанесение глубокой резьбы с получением ребер на токарном станке.

При невозможности приобретения готового промышленного изделия могут быть применены все эти способы в зависимости от возможностей и наличия оборудования в мастерской домашнего умельца.

Для разных целей нужны трубы с различными характеристиками, что требует индивидуального подхода и точного расчета при выборе их на стадии проектирования оборудования.

Видео: линия оребрения сваркой ТВЧ

Оребренные трубы: изюминки и способ изготовления

Разглядываемые трубы занимают отдельную нишу среди материалов аналогичного вида и обширно употребляются в быту и на производстве.

Но сходу стоит заявить, что область применения конструкций на их базе весьма специфическая и очень ограничена.

Дело в том, что употребляются оребренные трубы для теплообменников, потому, что их форма намерено разрабатывается для повышения площади изделия, что ведет к улучшению охлаждения либо нагрева.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Особенности конструкции и процесс изготовления

Для начала нужно сказать о том, что данные виды труб имеют фактически однообразную конструкцию, несмотря на то, из какого именно материала они изготавливаются. Но при детальном рассмотрении возможно отыскать определенные различия, каковые зависят от области применения. Они заключаются в форме лепестков и смогут иметь различный коэффициент оребрения труб.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Изготовление

Данный процесс зависит от марки труб и иногда производится с применением разных технологий. Исходя из этого стоит ознакомиться с самым популярным вариантом, потому, что он самый многогранный и требует применения нескольких операций.

Учитывая это, создавать такое оребрение труб своими руками будет сложно.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

  • Для начала нужно нанести на выбранный материал канавку в виде змейки по всей площади. Наряду с этим оптимальнее применять особый станок на манер токарного и особый резец.
  • Затем в проделанные пазы под натяжкой начинают помещать бронзовую полосу, которая фактически впрессовывается вовнутрь. Кое-какие станки наряду с этим применяют дополнительный нагрев, в случае если их инструкция по изготовлению данной продукции это предусматривает.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

  • По окончании того как изделие готовься его покрывают слоем цинка. Это послужит защитой от окисления, придаст дополнительной прочности и существенно увеличит срок эксплуатации.

Совет! Существуют способы независимого изготовления таких материалов, без громадных затрат и сложностей технологического процесса. Но эффективность аналогичных конструкций не радует.

Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Разновидности

  • Самой популярной считается оребренная бронзовая труба либо изделия из одного типа металла. Она превосходно проводит температуру и может служить как при нагреве, так и охлаждении.
  • Биметаллические изделия набирают популярность лишь в последнее время. Дело в том, что они складываются из двух видов металла, различных по своим свойствам. Исходя из этого они не только хорошо реализовывают теплообмен, но и смогут долгое время сохранять определенный режим.
  • Учитывая такие особенности, биметаллические системы значительно чаще применяют для отопления. Но данные конструкции и комбинации разных материалов до сих пор изучаются.
  • Стоит подчернуть, что остальные отличия разных видов труб заключаются лишь в форме ребер и расстоянии между ними. Наряду с этим данный параметр очень во многом зависит от диаметра либо области применения.

Совет! Любой тип таких труб употребляется в строго определенных изделиях, под каковые они разрабатывались в соответствии с проектом. Исходя из этого сейчас возможно отыскать совсем неповторимые конструкции этого замысла.

Читайте также:  Технология лазерной сварки труб

Область применения

Значительно чаще такие трубы применяют для подогрева разных жидкостей. Для этого осуществляется действие на них при помощи огня, и поступающая вода сходу начинает набирать температуру. Наряду с этим стоит подчернуть, что цена для того чтобы способа довольно большая, но эффективность превышает 50% при применении простых труб. (См. кроме этого статью Трубы для канализации: изюминки.)

Стоит подчернуть, что скорость нагрева в подобных системах большая, особенно в случае если употребляются изделия из меди. Исходя из этого их используют в газовых колонках. Кроме этого такие конструкции отлично отдают тепло, что разрешает прокачивать тёплую воду через них для обогрева помещения. (См. кроме этого статью Однотрубная система отопления: изюминки.)

В качестве охладительных систем такие изделия также подходят. Но их эффективность многократно меньше и исходя из этого они нуждаются в дополнительной стимуляции.

Совет! Фактически каждая область, которая требует организовать стремительный теплообмен между средой в труб и окружением оребрения, будет применять данный материал. Но нужно подобрать верный тип таковой конструкции, дабы повысить эффективность.

Вывод

Ознакомившись с видео в данной статье возможно детально изучить эту разновидность материала и оценить ее свойства более подробно. Кроме этого основываясь на тексте, который предложен выше, стоит сделать вывод о том, что процесс изготовления таких труб сверхсложный и иногда несложнее купить уже готовое изделие.

Рассматриваемые трубы занимают отдельную нишу среди материалов подобного вида и обширно используются в быту и на производстве.

Однако сразу стоит сказать, что область применения конструкций на их основе очень специфическая и весьма ограничена.

Дело в том, что используются оребренные трубы для теплообменников, поскольку их форма специально разрабатывается для увеличения площади изделия, что приводит к улучшению охлаждения или нагрева.

Любительское фото данных изделий

Особенности конструкции и процесс изготовления

Для начала необходимо сказать о том, что данные виды труб имеют практически одинаковую конструкцию, невзирая на то, из какого материала они изготавливаются. Однако при детальном рассмотрении можно найти определенные различия, которые зависят от области применения. Они заключаются в форме лепестков и могут иметь разный коэффициент оребрения труб.

Некоторые разновидности подобных туб, отличающихся по диаметру, конструкции и используемому для изготовления материалу

Изготовление

Данный процесс зависит от марки труб и порой производится с использованием различных технологий. Поэтому стоит ознакомиться с самым популярным вариантом, поскольку он самый многогранный и требует применения нескольких операций.

  • Учитывая это, производить такое оребрение труб своими руками будет довольно проблематично.
  • Параметры изготовления подобных материалов, представленные в виде различных допусков при которых достигается максимальная эффективность всей конструкции
  • Для начала необходимо нанести на выбранный материал канавку в виде змейки по всей площади. При этом лучше всего использовать специальный станок на манер токарного и специальный резец.
  • После этого в проделанные пазы под натяжкой начинают помещать медную полоску, которая практически впрессовывается внутрь. Некоторые станки при этом используют дополнительный нагрев, если их инструкция по изготовлению данной продукции это предусматривает.

Процесс установки ребер при большом нагреве

  • После того как изделие будет готово его покрывают слоем цинка. Это послужит защитой от окисления, придаст дополнительной прочности и значительно увеличит срок эксплуатации.

Совет! Существуют методы самостоятельного изготовления таких материалов, без больших затрат и сложностей технологического процесса.

Однако эффективность подобных конструкций оставляет желать лучшего.

  1. Оребрение с использованием специального станка, где не предусмотрен нагрев материала

Разновидности

  • Самой популярной считается оребренная медная труба или изделия из одного типа металла. Она отлично проводит температуру и может служить как при нагреве, так и охлаждении.

Некоторые виды такой продукции предполагают изготовление ребер с использованием обычной медной проволоки, но эффективность теплопередачи такой продукции невелика

  • Биметаллические изделия набирают популярность только в последнее время. Дело в том, что они состоят из двух видов металла, разных по своим свойствам. Поэтому они не только хорошо осуществляют теплообмен, но и могут длительное время сохранять определенный режим.
  • Учитывая такие особенности, биметаллические системы чаще всего используют для отопления. Однако данные конструкции и комбинации различных материалов до сих пор изучаются.

Биметаллические изделия чаще всего применяют в отопительных системах

  • Стоит отметить, что остальные отличия различных видов труб заключаются только в форме ребер и расстоянии между ними. При этом данный параметр очень сильно зависит от диаметра или области применения.

Совет! Каждый тип таких труб используется в строго определенных изделиях, под которые они разрабатывались в соответствии с проектом.

Поэтому сегодня можно найти совершенно уникальные конструкции этого плана.

Винтовые радиаторы, предназначенные для охлаждения

Область применения

Чаще всего такие трубы используют для подогрева различных жидкостей. Для этого осуществляется воздействие на них при помощи огня, и поступающая вода сразу начинает набирать температуру. При этом стоит отметить, что цена такого метода довольно высока, но эффективность превышает 50% при использовании обычных труб. (См. также статью Трубы для канализации: особенности.)

Батареи отопления, созданные на основе данных элементов, считаются одними из самых производительных

Стоит отметить, что скорость нагрева в подобных системах очень большая, особенно если используются изделия из меди. Поэтому их применяют в газовых колонках. Также такие конструкции очень хорошо отдают тепло, что позволяет прокачивать горячую воду через них для обогрева помещения. (См. также статью Однотрубная система отопления: особенности.)

В качестве охладительных систем такие изделия тоже подходят. Однако их эффективность в несколько раз меньше и поэтому они нуждаются в дополнительной стимуляции.

Совет! Практически любая область, которая требует организовать быстрый теплообмен между средой внутри труб и окружением оребрения, будет использовать этот материал.

Однако необходимо подобрать правильный тип такой конструкции, чтобы повысить эффективность.

Эффективность теплоотдачи ребер настолько высока, что некоторые производители нагревательных элементов стали использовать подобные трубы для создания оригинальных разработок тэнов

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно подробно изучить эту разновидность материала и оценить ее свойства более детально. Также основываясь на тексте, который предложен выше, стоит сделать вывод о том, что процесс изготовления таких труб довольно сложный и порой проще приобрести уже готовое изделие.

Особенности производства оребрёных труб

Эффективность работы любого теплообменного аппарата находится в прямой зависимости от интенсивности теплообмена, которая, в свою очередь, зависит от площади теплообменной поверхности.

Основное преимущество оребрённых труб перед гладкими – неоднократное увеличение этой площади, благодаря чему значительно повышается КПД нагревательного агрегата. При этом устройство также приобретает компактность: оребренная труба, как правило, заменяет 12 обычных.

Таким образом, возможность увеличения поверхности теплообмена при сохранении прежних габаритов – главная причина начала производства обребрённых труб, и сегодня во всех типах теплообменников они представляют собой основной конструктивный элемент.

Структура оребрённых труб

Оребрённая труба представляет собой конструкцию, состоящую из двух основных элеметов. Внутренний несущий элемент – это, как правило,гладкая труба из нержавеющей стали, меди, латуни, алюминия и др. Она обеспечивает устойчивость к избыточному давлению и защиту от коррозии.

Материал определяется веществом, для которого будет предназначеа труба: для пресной воды используют латунь, для морской – нержавещющую сталь или мельхиор. Внешний элемент – рёбра – призван обеспечивать теплопередачу от внутреннего вещества (например, жидкость) к внешнему воздуху.

Способы оребрения и разновидности труб

Методы прозводства оребрённых труб различаются в зависимости от способа наружного оребрения. Отметим самые распостранённые из них.

Метод Принцип производства Сфера использования Иллюстрация
1. Метод накатки На несущий элемент надевается металлическая труба, а затем при помощи прокатного стана на ней производится выдавливание рёбер. Производство промышленных воздухоохладителей и другом теплообменных агрегатах. Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой
2. Метод спирального оребрения На несущую трубу навивается металлическая лента по спирали с одновременным вдавливанием. Производство кожухотрубных теплообменников и аппаратов воздушного охлаждения. Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой
3. Метод ТВЧ Приваривание ленты к несущему элементу путём разогрева током высокой частоты в результате чего получается особо надёжное соединение. Производство аппаратов, которые используются при высоких температурах (котлы отопления). Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой
4. Метод продольного оребрения Ребра крепятся вдоль трубы перпендикулярно к ее поверхности. Используется значительно реже, чем предудущие методы. Как правило, характерен для производства кожухотрубных теплообменников и аппаратов воздушного охлаждения. Технология оребрения трубы теплообменника металлической лентой

Подробнее об оребрении труб вы можете узнать на сайте научно-производственного объединения «Спецнефтехиммаш», которое с 1999 года занимается производством аппаратов воздушного охлаждения, кожухотрубчатых теплообменников и комплектующих элементов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector