Трубы оребренные

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. 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. Именно поэтому 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?

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?

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

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?

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.

Где применяются оребренные трубы?

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.

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

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.

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.

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

* — МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ТРУБЫ ВНУТРЕННЕЙ:
Б1 – Сталь 10, Сталь 20 Сталь 10Г2 по ГОСТ 550-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74
Сталь 20 по ТУ 14-3-460-75.
Б2 – Сталь 15Х5М или Сталь Х8 по ГОСТ 550-75.
Б3 – Сталь 12Х18Н10Т, Сталь 08Х18Н10Т, Сталь 08Х22Н6Т по ГОСТ 9941-81
Б4 – Сталь 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 9941, Сталь 08Х21Н6М2Т по ТУ 14-3-1905-93.
Б5 – Латунь ЛАМШ-77-2-0,05 по ГОСТ 21646-76
— МАТЕРИАЛЬНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ТРУБЫ НАРУЖНОЙ:
Алюминий АД1, Алюминий А6, Алюминий А0 по ТУ 1-3-67-98, ТУ 1-8-267-99

Оребренные трубы с успехом используют в производстве котельного оборудования: теплоутилизаторах, теплообменниках, котлах-утилизаторах, подогревателях, калориферах, экономайзерах, продуктовых змеевиках нагревательных печей, конденсаторах воздушного охлаждения и отопительных батареях. Помимо этого, их широко используют в химической, энергетике, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

При изменении параметров инструмента: шага между ребрами и высотой ребра (n, Н), возможно исполнение различных коэффициентов оребрения в зависимости от конкретно заданных условий работы АВО, которые были получены при тепловом расчете, на несущей трубе с диаметром 20×38 мм.

Условное обозначение	d, мм	Толщина стенки внутренней трубы, мм	Коэфф. оребрения	D, мм	Расчетная поверхность теплообмена 1 п.м, м2	Кол-во ребер на 1 п.м, шт	Высота ребра H, мм
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-25х2-9-L-Б*	25	2	9	49	0,792	286±0,5	10,5±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-25х2-14,6-L-Б*	25	2	14,6	56	1,284	333±0,5	14±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-25х2-20-L-Б*	25	2	20	57	1,7	400±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-25х2-22-L-Б*	25	2	22	57	1,87	433±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-28х2-16,8-L-Б*	28	2	16,8	57	1,583	400±0,5	13,5±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-28х2-19,2-L-Б*	28	2	19,2	60	1,809	400±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-32х2-14,6-L-Б*	32	2	14,6	64	1,559	333±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-32х2-17,6-L-Б*	32	2	17,6	64	1,879	400±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-32х2-19.2-L-Б*	32	2	19,2	64	2,05	433±0,5	15±0,5
ТРУБА ОРЕБРЕННАЯ-38х2-7,8-L-Б*	38	2	7,8	62	1,029	286±0,5	10±0,5

Изменяя параметры инструмента и заготовки, возможно выполнение других коэффициентов оребрения на несущей трубе с диаметром от 20 мм до 38 мм.