Fabricação de chapa de metal

5.1. Que tipo de barbatana devo usar?

A escolha entre os tubos de alumínio com pés em L e soldados (helicoidais e longitudinais) é geralmente clara - tubos com pés em L de alumínio são geralmente usados ​​em aplicações resfriadas a ar com temperaturas de serviço abaixo de 400 graus F. Dentro do alumínio de pés em L categoria, a escolha entre aleta sólida e aleta perfurada é menos clara e depende se você deseja tirar proveito da eficiência de transferência de calor aprimorada reivindicada para aleta perfurada.

Dentro dos tipos de aletas soldadas, nossa experiência com clientes indica que a escolha entre aletas helicoidais e aletas longitudinais geralmente depende da direção do fluxo de fluido através das aletas, com o objetivo de ter o fluido passando entre as aletas, em vez de através das aletas. Por exemplo, no caso de um aquecedor de tanque, o fluxo de fluido é causado por correntes de convecção dentro do tanque - conforme o fluido próximo ao tubo com aletas é aquecido, ele sobe verticalmente e o fluido mais frio próximo ao topo do tanque cai verticalmente . Portanto, se um aquecedor de tanque for instalado com os tubos com aletas orientados verticalmente, o tubo com aletas longitudinal pode ser a melhor escolha, uma vez que o fluido ascendente passará em uma direção paralela ao eixo longitudinal do tubo e entre as aletas. No entanto, se o aquecedor for instalado horizontalmente, aletas helicoidais podem ser a melhor escolha, uma vez que o fluxo de fluido seria perpendicular ao eixo do tubo e entre as aletas helicoidais.

Se a opção for por tubos com aletas helicoidais soldados, uma outra decisão é necessária - Helical Solidor Helical Serrated? ...

- Para algumas configurações de tubo / aleta, a serrilhada helicoidal fornece uma área de superfície maior do que a sólida e, para outras configurações de tubo / aleta, o inverso é verdadeiro. Uma comparação da área de superfície pode ser feita usando as tabelas incluídas em Design Info.

- Uma vantagem definitiva da serrilhada helicoidal é que, para um determinado tamanho de tubo, uma altura de aleta maior pode ser usada para serrilhada do que para sólida. Isso ocorre porque as serrilhas, ou cortes, na tira aletada permitem que uma largura maior da tira aleta seja formada em torno de um tubo de determinado tamanho sem deformação significativa da aleta.

- Tem sido afirmado que o serrilhado helicoidal oferece uma vantagem sobre o sólido helicoidal, particularmente para fluidos mais leves, em que os segmentos serrilhados permitem algum fluxo lateral (aleta cruzada) de fluido ao longo do eixo do tubo, o que serve para aumentar a turbulência, quebrando a camada limite térmica e aumentando a eficiência de transferência de calor; e também retarda a formação de depósitos de incrustação entre as aletas.

A decisão de qual tipo de aleta usar é sua - o Metalli está pronto para fornecer qualquer tipo de tubo aletado que você precisar.

5,2 Por que usar tubos com aletas?

Tubos com aletas são usados ​​em aplicações que envolvem a transferência de calor de um fluido quente para um fluido mais frio através da parede de um tubo. A taxa na qual essa transferência de calor pode ocorrer depende de três fatores: (1) a diferença de temperatura entre os dois fluidos; (2) o coeficiente de transferência de calor entre cada um dos fluidos e a parede do tubo; e (3) a área de superfície à qual cada fluido é exposto. No caso de um tubo vazio (sem revestimento), onde a área de superfície externa não é significativamente maior do que a área de superfície interna, o fluido com o menor coeficiente de transferência de calor ditará a taxa de transferência de calor geral. Quando o coeficiente de transferência de calor do fluido dentro do tubo é várias vezes maior do que o do fluido fora do tubo (por exemplo, vapor dentro e óleo fora), a taxa geral de transferência de calor pode ser muito melhorada aumentando a área de superfície externa do tubo. Em termos matemáticos, o produto do coeficiente de transferência de calor para o fluido externo multiplicado pela área de superfície externa é feito para corresponder mais de perto ao produto do coeficiente de transferência de calor do fluido interno multiplicado pela área de superfície interna do tubo.

Portanto, todo o conceito de tubos com aletas é aumentar a área de superfície externa. Como um exemplo, uma configuração de tubo com aletas comum de tubo de 2 "(nominal) com aletas sólidas helicoidais soldadas de 3/4" de espessura de calibre 12 com 6 aletas por polegada tem uma área de superfície externa de 8,23 pés quadrados por pé linear; enquanto o mesmo tubo descoberto tem uma área de superfície externa de apenas 0,62 pés quadrados por pé linear. (Consulte as informações do projeto para tabelas extensas de áreas de superfície e pesos das aletas.)

A vantagem dos tubos com aletas é que, ao aumentar a taxa geral de transferência de calor, o número total de tubos necessários para uma determinada aplicação é reduzido, reduzindo também o tamanho geral do equipamento e diminuindo o custo do projeto. Em muitos casos de aplicação, um tubo com aletas substitui seis ou mais tubos vazios por menos de 1/3 do custo e 1/4 do volume.

5.3. Quais materiais são usados ​​para tubos com aletas?

Para tubos com aleta de alumínio em L, o material da aleta é alumínio, 1100-0 ou 5005. O material do tubo é geralmente aço carbono, aço inoxidável ou latão; no entanto, o tubo pode ser de qualquer material.

Para tubos com aletas helicoidais soldados e helicoidal serrilhados, os materiais da aleta e do tubo podem ser qualquer combinação que possa ser soldada usando o processo GMAW (soldagem a arco de gás-metal).

Para tubos com aletas longitudinais soldados, os materiais da aleta e do tubo podem ser qualquer combinação que possa ser soldada por resistência.

Os materiais escolhidos para uma determinada aplicação são uma função da temperatura de serviço, ambiente corrosivo e / ou ambiente erosivo. Os materiais de tubo comuns usados ​​em nossas linhas de produtos soldados incluem: aço carbono, carbono molibdênio, cromo molibdênio, aço inoxidável, Inconel e Incoloy. Materiais comuns de aletas incluem: aço carbono; aços inoxidáveis ​​dos tipos 304, 310, 316, 321, 409 e 410; Níquel 200 e Inconel.