Оребренные трубы

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

You are here:

• Home
• АВО
• Оребренные теплообменные трубы

Оребренные теплообменные трубы

Оребренные трубы широко используются в энергетике и промышленности для теплообменных устройств конвективного типа. Наиболее часто такие устройства выполняются в виде трубных пакетов, которые отличаются высокими прочностными характеристиками, технологичностью, удобством компоновки, монтажа и обслуживания. На их производство идет значительная доля металла, используемого в энергомашиностроении. Снизить его расход можно, применяя поперечное оребрение труб, которое позволяет максимально развить поверхность теплообмена в единице объема и значительно улучшить показатели компактности и удельной металлоемкости.

Геометрические параметры оребренных труб АВО

Широкое внедрение конвективных поверхностей c поперечным оребреннием труб (например различные конструкции АВО) в энергетику и промышленность стало возможным на основе методов оребрения труб c помощью технологий:

• Накатка — на несущую трубу надевается труба большего диаметра с заданной толщиной из алюминия, из которой в последствии выдавливаются ребра методом деформации с помощью роликов станка;
• Навивка — на несущую трубу навивается внатяг алюминиевая лента, которая может иметь несколько вариантов крепления: в канавку или без.

В то же время существуют проблемы точных и универсальных методов расчета их теплоаэродинамических характеристик, дальнейшего совершенствования таких поверхностей, интенсификации теплообмена в них. Решение этих проблем в определенной мере сдерживалось отсутствием достоверной физической картины процессов переноса в поперечно-оребренных поверхностях.

Оребренные трубы методом навивки

Металлоемкость оребренных труб

Самая низкая металлоемкость у труб с оребрением при помощи навивки алюминиевой ленты. При данном методе получается наиболее тонкое ребро и отсутствует дополнительный слой металла поверх несущей трубы в отличие от накатки.

Трубы оребренные

Оребренные трубы используются для различных целей:

• Как составной элемент газонагревателей, конденсаторов и газоохладителей для нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической отраслей промышленности;
• В автомобильной промышленности для изготовления компрессоров обычного и турбинного типа, а также холодильных установок;
• Для создания паровых воздухонагревателей, газоохладителей, сушильных установок и промежуточных холодильников на атомных электростанциях;
• Для изготовления кондиционерных установок различных типов;
• Теплообменные аппараты имеют в своем составе оребренные трубы различных форм и диаметров.

Оребренные трубы изготавливаются с помощью различных методов, в зависимости от исходного материала. Из-за этого существует их конкретное разделение на составляющие категории с собственными техническими характеристиками и целевым назначением.

Биметаллическая труба с ребрами поперечно-винтового типа

Оребренные трубы ― ключевая часть установок воздушного охлаждения, калориферов, а также радиаторов бытового и промышленного типов. Они отвечают за такие качественные характеристики конечного продукта, как его металлоемкость, эффективность работы и стоимость.

Изготовленные нами трубы имеют устойчивость к повреждениям, и высоким температурам, которая достигается путем нанесения ребер методом накатки. Благодаря хорошим антикоррозионным свойствам оребренные трубы защищены от плохих погодных условий и легко очищаются водой или паром.

Поперечно-винтовую накатку делают на трубе из алюминия, предварительно наложенной на аналогичную латунную или стальную. Полученные таким способом оребренные трубы используют в теплообменных секциях B1, B2.1, B3, B3.1, B4, B4.1 (ГОСТ Р 51364-99) при температуре около 300 С, а также секциях B5 и B5.1, где температура среды для охлаждения около 250 С.

В разрезе оребренная труба ― конструкция с различными составными частями. Внутренняя ее сторона выполняет в основном несущую функцию и удерживает нагрузку. Она намного толще и не искривляется от избыточного давления. Внешняя алюминиевая благодаря хорошей проводимости обеспечивает передачу тепла из внутреннего механизма. Подобные свойства подтверждены многолетним опытом и тщательными исследованиями в данной области. Жесткость каждого из ребер после накатки позволяет теплу свободно проходить от поверхности до несущей трубы, а его форма с различным сечением по всей длине обеспечивает теплопередачу, одинаковую для всех точек на поверхности.

Расшифровка условных обозначений для оребренных труб с поперечным накатыванием по стандарту ТУ 3612-157-00220302-2010.

Внутренняя труба (сталь):

• B1 ― 10 10Г2 и 20 по стандарту ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 550-75, а также сталь 20 по ТУ 14-3-460-75.
• B2 ― Х8 и 15Х5М согласно ГОСТ 550-75.
• B3 ― 08Х22Н6Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т ГОСТ 9941-81.
• B4 ― 08X21pM2T по ТУ 14-3-1905-93 и 10X17h23M2T ГОСТ 9941.
• B5 ― латунь ЛАМШ-77-2-0,05 ГОСТ 21646-76.

Сферы применения и особенности выбора оребренных труб

Оребренные трубы благодаря своим техническим характеристикам имеют широкую область применения как в промышленности, так и в быту. Что собой представляют оребренные трубы? В каких областях используются? Какие нюансы следует учитывать при выборе труб для того или иного сооружения? Ответы на эти вопросы можно найти в предлагаемой статье.

Трубы с дополнительными ребрами

Область использования оребренных труб

Оребренная труба состоит из нескольких элементов:

1. несущей трубы, которая располагается внутри. Основная или несущая труба предназначена для транспортировки жидкости (газов и иных рабочих сред). Отличается высокой прочностью, устойчивостью к перепадам температур и давления;
2. ребра, располагающиеся по периметру несущей трубы. Основное предназначение ребер – передача тепла от основной трубы в окружающее пространство.

Основные составляющие части оребренной трубы

Благодаря двойной конструкции оребренные трубы обладают рядом преимуществ по сравнению со стандартными. К ним относятся:

• увеличенный (приблизительно на 50%) коэффициент теплоотдачи;
• стойкость к коррозии;
• стойкость к агрессивным средам;
• неподверженность высоким температурам, перепадам температурного режима и внутреннего давления;
• большой период эксплуатации;
• широкий модельный ряд.

Основные преимущества обуславливают и область использования. Оребренные трубы применяются:

1. в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Из труб с ребрами изготавливаются такие устройства, как конденсаторы, газонагреватели, газоохладители и так далее;
2. в машиностроении — используются для изготовления компрессорных установок, холодильных установок, маслоохладителей;
3. в атомной промышленности — используются для производства различных видов охладителей, а также сушильных бань и паровых нагревателей воздуха;
4. при изготовлении систем кондиционирования (конденсаторы);
5. при изготовлении теплообменников для отопления помещений.

Регистр системы отопления из труб с оребрением

Нюансы выбора труб с ребрами

Как выбрать оребренные трубы? При подборе для определенных целей следует учитывать:

• материал изготовления;
• технические характеристики;

Из каких материалов изготавливаются оребренные трубы

Трубы для теплообменника бывают:

• монометаллическими, изготовленными их одного материала;
• биметаллическими, которые изготавливаются из различных сплавов.

Биметаллическая труба обладает рядом преимуществ, так как сплавы металлов дополняют друг друга различными свойствами.

Изготовление производится из следующих видов сплавов:

• углеродистых (Ст20 или Ст3);
• низколегированных (например, 09Г2С);
• хромомолибденовых (например, 12ХМ);
• хромомолибденованадиевых (например, 08Х14МФ);
• аустенитных (например, 12Х18Н10Т).

Монометаллические трубы из латуни, меди, чугуна и иных материалов изготавливаются исключительно по предварительному заказу. Например, чугунные оребренные трубы часто используются при сооружении систем отопления на промышленных предприятиях, так как отличаются более высоким показателем прочности.

Чугунные трубы с оребрением

Изготовление ребер жесткости производится:

• из низколегированной или углеродистой стали. Стальные трубы отличаются прочностью и длительным периодом использования;
• меди. Медные трубы с оребрением способны выдерживать более высокую температуру, но их стоимость не оправдывает полученного результата;
• алюминия и иных цветных металлов. Алюминиевые трубы отличаются малым весом и преимущественно применяются в промышленных целях.

Оребренные трубы, изготовленные из разных материалов

Разновидности труб и технические характеристики

Производители изготавливают следующие наиболее распространенные виды труб:

При этом оребрение может наноситься следующими методами:

• накаткой. На основную (несущую) трубу надевается, как правило, алюминиевая труба заведомо большего диаметра. Далее на специальном оборудовании производится деформация внешней трубы и изготовление ребер выдавливанием;

Трубы, изготовленные способом выдавливания

• навивкой. На несущую трубу «навивается» стальная, алюминиевая, медная и так далее в зависимости от заказа, лента и приваривается.

Оребренная труба, изготовленная путем навивки

Спирально оребренные трубы после нанесения ребер считаются полностью изготовленными, так как никакая дополнительная обработка не требуется. Выбор спирально оребренных труб производится по следующим техническим характеристикам:

1. диаметр — 2 – 24 мм;
2. толщина трубных стенок — 2 – 14 мм;
3. длина – 1,5 – 24 м;
4. толщина ребер – 0,8 – 2,6 мм;
5. высота ребер – 8 – 26 мм;
6. шаг изготовления ребер – 3,6 – 26 мм.

Основные технические параметры труб с оребрением

Термостойкие трубы проходят дополнительную обработку – покрываются специальным теплостойким покрытием, что позволяет увеличить показатель теплоотдачи еще на 30% — 45%.

Технические характеристики термостойких труб аналогичные параметрам спирально оребренных, но за счет дополнительного покрытия удалось достичь не только повышенного коэффициента теплоотдачи, но и:

• более высокой стойкости к образованию коррозийного налета;
• более длительного (на 5 – 7 лет) периода использования;
• возможности использования труб в агрессивных средах с различными окружающими условиями.

Оребренные трубы не требуют специального ухода и могут эксплуатироваться при любых условиях.

Виды и характеристики оребренных труб – преимущества и сферы применения

В статье пойдет речь об оребренных трубах, нюансах изготовления и назначении.

Назначение оребренных труб

Оребренные трубы применяются в промышленности и в быту.

Использование труб с ребрами:

1. Оребренные трубы содержатся в конструкции теплообменном оборудовании различных видов и назначения.
2. Отдельные элементы атомных станций изготавливаются с использованием оребренных труб. В частности, это газоохладители, отопительное оборудование парового типа, промежуточные холодильные установки.
3. В климатической технике этот вид труб часто используется. Это конденсаторы и крупногабаритные системы кондиционирования воздуха.
4. В машиностроении. Металлические трубы с ребрами требуются при производстве холодильных установок, охлаждающих установок, а также компрессоров разного типа.
5. В химической промышленности и для аппаратуры нефтепереработки. Охлаждающие и нагревательные установки изготавливаются с использованием этого вида труб.

Производство

Существует несколько вариантов производства труб с ребрами. В зависимости от способа, различается и назначение изделий. Чтобы добиться нужных эксплуатационных свойств, задействуются соответствующие материалы.

Спирально оребренные трубы — один из самых распространенных видов. Процесс производства таких изделий отличается высокой степенью автоматизации. Металлическое ребро приваривается к наружной стенке трубы так, что шов замыкается, создавая спираль вокруг нее.

Важный нюанс: изделие не нуждается в дополнительной обработке. Оно готово к эксплуатации сразу после производства.

Шов получается полностью надежным, отлично закрепляет ребро. Результат становится возможным благодаря методу высокочастотной сварки. Вместе с тем повышается эффективность теплопередачи между ребром и проходящим по трубе веществом.

Особенности труб с ребрами:

• Теплопередача возрастает до 50%;
• Использование новых технологий позволяет достичь облегчения конструкции теплообменников, а также уменьшения расхода изделий (прочитайте также: “Как работает теплообменник труба в трубе – преимущества и недостатки устройства”);
• Использование труб позволяет повысить срок службы оборудования;
• Приваренное ребро добавляет трубам надежности;
• Такие трубы не подвержены негативному воздействию давления, температурным изменениям и прочим эксплуатационным факторам.

Востребованные трубы с оребрением для отопления. Но столь высокие эксплуатационные характеристики сделали данный вид изделий широко распространенным и в серьезных промышленных областях. Их используют даже в атомных станциях, где требуются самые надежные компоненты.

Термостойкие изделия

Применение новейших технологий позволяет модернизировать изготовление металлических труб с ребрами. Обработка термостойким веществом позволяет увеличить параметр теплообмена вплоть до 55%. Читайте также: “Виды жаропрочных труб, преимущества, технические характеристики”.

Свойства термостойких труб:

1. Оребренная труба нержавеющая. Коррозийная стойкость добавляется в результате обработки термостойким веществом.
2. Возрастают эксплуатационные характеристики. Снижается воздействие давления и прочих факторов).
3. Возрастает срок службы.
4. Становится возможной эксплуатация изделий в агрессивной среде.

Термостойкие решения нельзя использовать сразу после изготовления. Требуется дополнительная обработка окисью магния. А предварительно изделие обезжиривают и отжигают. Использование этой технологии позволяет применять трубы с ребрами в укладке всех возможных магистралей.

Технические характеристики

У труб с ребрами такие характеристики:

1. Длина: от 1.5 и до 24 м.
2. Толщина стенок: от 2 и до 12 мм.
3. Внешний диаметр: от 2 и до 22 см.

1. Толщина: от 0.8 и до 2.5 мм.
2. Высота: от 8 и до 28 мм.
3. Шаг: от 3.6 и до 25 мм.

Оребренные трубы всегда производятся с использованием стали и ее сплавов. Это повышает эксплуатационные свойства изделий. Бывают не только трубы стальные оребренные, но и иные варианты.

Используются такие сплавы:

• Хромомолибденовые, марки: 12ХМ, 12Х1МФ и 15Х5М.
• Аустенитные, марки: 08Х18Н10Т, 10Х17НВМ2Т, 12Х18Н10Т.
• Углеродистые, марки: Ст3 и Ст20.
• Низколегированные, марки: 09Г2С, 10Г2.
• Хромомолибденованадиевые, марка — 08Х14МФ.

Лента для оребрения производится с использованием стали лучших марок. Но заказчик может запросить любые другие материалы по своему усмотрению. Тут все зависит от конкретных задач. Большой популярностью пользуются трубы алюминиевые с ребрами. Но часто заказывают изделия из латуни, меди и прочих материалов. Все зависит от предпочтений клиента.

Также он может определять и прочие характеристики изделий, например, расстояние между ребрами. Существует 3 вида оребрения: навивание алюминиевой ленты до приварки, навивание стальной ленты с приваркой и напрессовывание ленту с последующей накаткой. Предпочтительный вариант производства тоже может выбрать заказчик.

Изготовленные трубы с алюминиевыми ребрами могут эксплуатироваться на объектах, где температурный режим достигает +350 o C. А если изделие изготавливалось с навиванием стальной лентой, то температура эксплуатации превышает 350 градусов Цельсия. Поэтому ими можно оборудовать комплексы, предназначенные для нахождения в условиях высокой температуры.

Оребренные трубы для теплообменников

• Они изготавливаются из всевозможных материалов несколькими методами.
• Каждый метод имеет свою значимость.
• Они имеют разные технические и целевые особенности.

Наиболее распространённой группой заведено считать спиральное оребрение, где производство их изготовления протекает всецело автоматизировано. В этом случае к наружной стене приваривается ребро из железной полосы. При этом соединение выходит беспрерывным и проходит по спирали кругом всей трубы.

После производства готовая труба не нуждается в последующей обработке.

Современные технологии и способ частотной сварки разрешает достичь, безусловно, достоверного сварочного шва в итоге чего ребро безупречно крепко зафиксировано.

Существует два вида труб— биметаллические и монометаллические.

Свойства оребренных труб:

• Показатель теплопередачи возрастает, придерживаясь 50%.
• Ресурс изготовления снабжённого трубами оснащения гораздо возрастает.
• Авторитет теплообменников очень сокращается, а затрата их понижается.
• Они готовы выдерживать тяжёлые работы, по причине приваренного ребра.
• Перепад температур, давления и иные быстрые изменения труба оребренная выносит без издержки начальных данных.

Благодаря высочайшим техническим показателям, трубы обширно используются в таких важных областях, как газоперерабатывающая, нефтеперерабатывающая и в том числе и атомная индустрия. Машиностроительные фабрики, химическая индустрия также зачастую нуждаются в этом изделии.

Термостойкие изделия

Инноваторские технологические процессы дозволили усовершенствовать процесс производства. Так, специализированная лента для оребрения труб впоследствии приварки нередко покрывается теплостойким покрытием. Это даёт возможность увеличить показатель теплоотдачи до 54–55%.

Предлагаемые ребристые трубы обладают рядом существенных достоинств. К ним относятся:

• высокая технологичность, обусловленная применением контактной сварки, не требующей сложного оборудования, специальных расходных материалов и большого количества потребляемой энергии;
• высокая интенсивность конвективного теплообмена, связанная с отсутствием плоха работающих участков оребрения и турбулизацией потока в межрёберных каналах;
• практически идеальный термический контакт между рёбрами и несущей трубой, обусловленный применением технологии контактной сварки;
• более низкое термическое сопротивление теплоотдачи при конденсации внутри труб паров технологических жидкостей вследствие уменьшения толщины плёнки конденсата (см. как избавиться от конденсата) .

Свойства в этом случае таковы:

• Теплостойкое покрытие присваивает завышенную стойкость к разным вариациям коррозии.
• Продолжительность срока работы, а её производство гораздо возрастает.
• Даёт возможность применить их в критериях наличия агрессивной среды.
• Она впоследствии производства обволакивается окисью магния. Прежде чем наносить покрытие, её обезжиривают и изготовляют отжиг.

Исследование течения теплообмена в пучках оребренных труб показали, что для ряда важных лобовые и кормовые участки рёбер находятся в аэродинамической тени и практически не участвуют в процессе теплообмена.

Технические свойства спирально ленточного оребрения

1.Толщина стен 0,2 см – 0,12 см.

2.Внешний поперечник без учёта ребра 0,20 см – 21,9 см.

3.Высота ребра 0,8 см – 0,28 см.

4.Витки шагом от 0,36 см до 0,25 см.

5.Толщина ребра 0,08 см – 0,25 см.

6.Протяжность 150 см – 2400 см.

Оребренные трубы для отопления

Собственно, что касается материалов, идущих на создание, во всех случаях применяется качественная сталь, а также сплавы стали с иными видами металла.

Это присваивает железным увеличенные технические свойства.

Они изготавливаются из простых углеродистых, хромомолибденовых, низколегированных, аустенитных, хромомолибденованадиевых сталей.

Оребренные трубы биметаллические

Лент а для оребрения производится из качественной низколегированной или же углеродистой стали. По желанию клиента оребрение труб может быть приготовлено из цветных металлов или же их сплавов в различных вариантах.

В зависимости от области использования трубы на заказ имеют все шансы быть приготовлены из стали, латуни, алюминия, меди и иных материалов.

Шаг витков может колебаться в связи с заданными параметрами.

Оребрение производят при помощи напайки дюралевой ленты, сваркой под давлением либо навивкой стальной ленты с последующей сваркой.

Произведённые данными методами оребренные трубы можно использовать при температурном режиме до +350 градусов, а с навитой стальной лентой, возможно, применять в условиях свыше+350 градусов.

Труба спирально-оребренная

Применение

• Предусмотрены они для использования, как в бытовых условиях, так и в различных областях стройиндустрии.
• Оребрение содействует действенной теплопотере и отводу тепла в теплообменниках, для замораживания газов, а ещё жидкостей воздухом, для обогрева здания.
• Как в промышленности, так и в бытовых условиях этот вид нашло самое обширное применение.
• Они уникальным по своим теплопередающим свойствам, технологичности и эксплуатационным качествам теплообменной поверхности, не имеющей аналогов в мире.

Используются в таких областях:

• Теплообменные аппараты всевозможных типов и назначения в обязательном порядке имеют в собственной системе трубы предоставленной категории.
• Оборудование для кондиционирования. Здесь они используются для конденсаторов и в огромных охладительных установках.
• В машиностроительной индустрии. Для морозильных оборудований, турбинных компрессоров, маслоохладителей, а ещё для промежных холодильников.
• На атомных станциях. Паровые воздухонагреватели, газоохладители, сушильные башни, промежные холодильники оборудованы данными трубами.
• Давно не новость, что также в их производстве нуждается нефтехимическая, химическая, нефтеперерабатывающая промышленности. Остужаемые воздухом газоохладители, газонагреватели и конденсаторы нуждаются в производстве этого вида труб.