Quali sono i diversi tipi di tubi alettati?

Comprendere i diversi tipi di tubi a pinne

Finned tubes remain one of the most effective ways to increase heat-transfer capacity in air/gas-side equipment by expanding external surface area without dramatically enlarging the exchanger footprint. Con molteplici disegni di pinne e tecnologie di fissaggio disponibili, la scelta del giusto tipo di tubo a pinne è essenziale per ottenere prestazioni termiche stabili, una durata di vita affidabile,e costi di manutenzione prevedibili.

Perché i tubi a pinne sono importanti

Nella maggior parte dei lavori sul lato aria/gas, la resistenza limitante si trova all'esterno del tubo.I progettisti possono migliorare significativamente il trasferimento di calore supportando fasci più piccoli, una potenza inferiore del ventilatore per lo stesso carico, o un carico maggiore nello stesso impatto.

Principali tipi di tubi a pinne utilizzati nell'industria

1) Per direzione delle pinne (geometria)

Tubi a pinne elicoidali (spirali)
Le pinne si avvolgono intorno al tubo in una spirale.

• Forte performance per volume di pacchetto

• Disponibile in molti materiali e stili di pinne

Tubi a pinne longitudinali
Le pinne rettilinee corrono lungo la lunghezza del tubo (simile a una rotaia) spesso scelte quando la disposizione del flusso, l'accesso alla pulizia o la disposizione meccanica favoriscono canali aperti.

• Può essere più facile da raggiungere tra le pinne

• Spesso utilizzati in caldaie specifiche e dispositivi di movimentazione del gas

2) Con il metodo di fissaggio delle pinne (il driver delle prestazioni e dell'affidabilità "reale")

A. integrato / monometallico (finatura formata da materiale di tubo)

• Tubi integrali (arrotolati) / a pinna bassa:le pinne sono formate dalla parete del tubo (comunemente utilizzate per migliorare le prestazioni esterne negli scambiatori compatti).
  Forza:Nessuna interfaccia metallo-metallo diversa; metallurgia coerente.
  Limite:L'altezza delle pinne è in genere inferiore a quella dei disegni con pinne alte.

B. Tubi finiti estrusi (comunemente bimetallici)
Un manicotto esterno (spesso in alluminio/rame) viene espulso meccanicamente su un tubo di base (spesso in acciaio al carbonio/inossidabile), formando pinne alte con forte contatto.

• Alta superficie e forte contatto tra pinna e tubo

• Popolare per le mansioni aeree in cui la compattezza è importante

• Deve considerare la corrosione delle pinne esterne e la capacità di temperatura

C. Pinne legate meccanicamente / avvolte

• L-piede / LL-piede:La banda delle pinne è avvolta; la LL offre una maggiore copertura al piede.
  Forza:La Commissione ritiene che la proposta di direttiva sia un passo avanti.
  Limite:non è ideale per cicli a temperature più elevate dove il legame può rilassarsi.

• KL-Footed:aderenza meccanica potenziata attraverso il rigonfiamento/pressione sulla superficie del tubo.
  Forza:obbligazioni migliorate rispetto a L/LL.

• Tipo G (incorporato):La pinna viene inserita in una scanalatura lavorata e bloccata formando il tubo metallico intorno ad essa.
  Forza:ancoraggio meccanico molto forte; meglio per temperature e vibrazioni più elevate.

D. tubi finiti saldati

• Saldato ad alta frequenza / saldato a laser:La banda di pinna è saldata continuamente al tubo.
  Forza:eccellente integrità dei legami per alte temperature e cicli; robusto in condizioni di servizio difficili.
  Considerazione:le aspettative di qualità più elevate (controllo delle saldature, NDT, controlli metallurgici).

• di una lunghezza superiore o uguale a:le pinne rettilinee saldate lungo il tubo; utilizzate laddove lo richieda la disposizione o la pulizia.

E. Tubi a strisce
Invece di alette continue, i perni sono saldati alla superficie del tubo.

• Spesso selezionato per i flussi di gas sporchi, erosivi o di fuliggine, dove la durata e la pulizia sono priorità

• Tipicamente più pesanti, con differenze di prestazioni rispetto alle spirali ad alta pinna

3) Stili comuni dei bordi delle pinne (sintonizzazione delle prestazioni)

Finni semplici: più facile da pulire in alcune applicazioni
Pinne segate/segmentate: maggiore turbolenza e migliore trasferimento di calore, ma può complicare la pulizia se l'inquinamento è grave