Как понять теплообменники с оребрёнными трубками?

Теплообменник с оребренной трубой является одним из самых ранних и успешных открытий в процессе улучшения трубчатого теплообмена. Этот метод до сих пор остается самым широко используемым способом повышения теплопередачи на всех типах трубчатых поверхностей теплообмена. Он подходит не только для теплообменников с одинарными оребренными трубами, но также широко применяется в энергетике, химической промышленности, нефтехимии, системах кондиционирования воздуха и холодильной технике.

1. Типы оребренных труб

1.1. Основным элементом теплообменника с ребристыми трубами является ребристая труба, которая состоит из базовой трубки с ребрами и самого ребра. Базовая трубка обычно представляет собой круглую трубку, однако существуют также эллиптические и плоские трубки.

1.2. Поверхностная структура ребра включает плоские ребра, прерывистые ребра, гофрированные ребра и перфорированные ребра. Среди них два последних являются высокоэффективными типами теплообменников.

2. Структура оребренных труб

2.1. Классификация по структурному типу

По структурному типу ребристые трубы можно разделить на два основных вида: продольные и радиальные. Другие типы являются развитием и деформацией этих двух видов. Например, крупные ребристые трубы с большим углом спирали близки к продольным, а мелкие ребристые трубы с малым углом спирали — к радиальным. Формы ребер бывают круглыми, прямоугольными и игольчатыми. Кроме того, ребра могут устанавливаться снаружи трубы, так называемые внешние ребристые трубы; они также могут размещаться внутри трубы, называясь внутренними ребристыми трубами, или как внутри, так и снаружи.

2.2. Классификация по производственному процессу

Согласно производственному процессу, ребристые трубы можно классифицировать на цельные ребристые трубы, сварные ребристые трубы, высокочастотные сварные ребристые трубы и механически соединенные ребристые трубы.

2.2.1. Интегральные ребристые трубы: Изготовленные методом литья, механической обработки или прокатки, пластины и трубки представляют собой единое целое.

2.2.2. Сварные ребристые трубы: изготовленных с использованием таких процессов, как пайка или сварка в среде инертного газа. Современные сварочные технологии позволяют соединять ребра из различных материалов, делая ребристые трубы простыми и экономичными, обладающими хорошей теплопередачей и механическими свойствами, и уже получившими широкое распространение. Поскольку остатки в сварном шве неблагоприятно влияют на теплопередачу и даже могут привести к разрушению, при производстве данного типа ребристых труб качество сварочного процесса должно обязательно обеспечиваться.

2.2.3. Высокочастотная сварная оребренная труба: Высокочастотная индукция, генерируемая высокочастотным генератором, создает высокую температуру в месте контакта между поверхностью трубы и ребром, и эти два элемента плавятся на глубине примерно до 10 мм. μ m, а затем под давлением соединяется плавник и трубка в единое целое. Здесь не используется флюс или припой; такой способ прост в изготовлении, обеспечивает высокую производительность, а также обладает превосходными теплопередачей и механическими свойствами. Это наиболее идеальный тип оребренной трубы, который признаётся и внедряется большинством пользователей.

2.2.4. Механически соединённые оребренные трубы: Обычно выделяют три типа: намоточный, инкрустированный, втулочный или струнный. Трубки с ребрами просты в производстве. Металлическая полоса крепится к одному из концов трубы механическим способом или сваркой. Затем металлическая полоса плотно обёртывается вокруг наружной стенки трубы за счёт вращательного момента самой трубы. Второй конец фиксируется, образуя трубку с ребрами. Материалом для полосы может служить медная, стальная или алюминиевая полоса.

3. Расчёт теплопередачи

Основные уравнения для расчёта теплопередачи теплообменников с оребрёнными трубками такие же, как и для других трубчатых теплообменников.

4. Сферы применения

Трубчатые теплообменники с оребрением широко используются в энергетике, химической промышленности, нефтехимии, системах кондиционирования воздуха и холодильной технике, например, в качестве поверхностных охладителей воздуха, воздушных нагревателей и вентиляторных калориферов, применяемых в системах кондиционирования. Испаритель воздухоохладителя и испаритель холодильника без обледенения, используемые в холодильной технике, подходят не только для потока однофазных жидкостей, но и представляют большой интерес для теплообмена при фазовых переходах.

Большинство теплообменников с оребренными трубками, используемых для чистого газа, применяют новую и эффективную структуру поверхности ребер, что позволило добиться значительного повышения эффекта теплопередачи.

Компания Shandong Beichen Mechanical and Electrical Equipment Co., Ltd. уже много лет преимущественно занимается теплообменниками с оребрёнными трубками. Она обладает относительно развитыми возможностями в области исследований, разработок и технологий и может изготавливать различные типы теплообменников с оребрёнными трубками на заказ для клиентов из множества отраслей промышленности.

Связанные ссылки:

Производственный процесс теплообменника с финными трубками