Quels sont les différents types de tubes à nageoires?

Comprendre les différents types de tubes à nageoires

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. Compte tenu des nombreuses conceptions de nageoires et technologies de fixation disponibles, il est essentiel de choisir le bon type de tube à nageoires pour obtenir des performances thermiques stables, une durée de vie fiable,et les coûts de maintenance prévisibles.

Pourquoi les tubes à nageoires sont importants

Dans la plupart des tâches du côté air/gaz, la résistance limite est à l'extérieur du tube.Les concepteurs peuvent améliorer considérablement le transfert de chaleur en supportant des faisceaux plus petits, une puissance de ventilateur inférieure pour la même charge ou une charge plus élevée dans la même empreinte.

Principaux types de tubes à nageoires utilisés dans l'industrie

1) Par direction des nageoires (géométrie)

Tubes à aileron hélicoïdal
Les ailerons s'enroulent autour du tube en spirale, ce qui est la disposition la plus courante pour les refroidisseurs d'air, les chauffeurs et la récupération de la chaleur usée.

• Des performances élevées par volume de paquets

• Largement disponible dans de nombreux matériaux et styles de nageoires

Tubes à nageoires longitudinales
Les nageoires droites s'étendent le long de la longueur du tube (comme des rails), souvent choisies lorsque l'arrangement du débit, l'accès au nettoyage ou la disposition mécanique favorisent des canaux ouverts.

• Peut être plus facile d'accès entre les nageoires

• Utilisés fréquemment dans des installations spécifiques de chaudière et de traitement du gaz

2) Par méthode de fixation des nageoires (le facteur de performance et de fiabilité “réel”)

A. intégré / monométallique (pennue formée à partir de matières tubulaires)

• Les tubes intégrés (enroulés) ou à nageoires basses:Les ailerons sont formés à partir de la paroi du tube (généralement utilisés pour améliorer les performances extérieures dans les échangeurs compacts).
  La résistance:aucune interface métal-métaux différente; métallurgie uniforme.
  Limite:La hauteur de la nageoire est généralement inférieure à celle des modèles à nageoires hautes.

B. Tubes à nageoires extrudées (généralement bimetalliques)
Une housse extérieure (souvent en aluminium/cuivre) est extrudée mécaniquement sur un tube de base (souvent en acier au carbone/inoxydable), formant des nageoires hautes avec un contact fort.

• Surface élevée et fort contact nageoire-tube

• Populaire pour les tâches en vol où la compacité est importante

• Il faut tenir compte de la corrosion des nageoires extérieures et de la température.

C. Plumes enroulées ou reliées mécaniquement

• Pour les pièces à pieds en L/en LL:La bande d'aileron est enveloppée; LL offre une meilleure couverture au pied.
  La résistance:économique et commune.
  Limite:pas idéal pour les cycles à haute température où la liaison peut se détendre.

• KL-piedée:accroissement de l'adhérence mécanique grâce à un grincement ou à une pression sur la surface du tube.
  La résistance:les obligations améliorées par rapport à L/LL.

• Type G (incorporé):La nageoire est insérée dans une rainure usinée et verrouillée en formant le tube métallique autour de celle-ci.
  La résistance:Ancrage mécanique très solide; mieux adapté aux températures et aux vibrations plus élevées.

D. Tubes soudés à nageoires

• D'une haute fréquence soudé / soudé au laser:La bande d'aileron est soudée en continu au tube.
  La résistance:excellente intégrité de la liaison pour les températures élevées et le cycle; robuste dans un service exigeant.
  Considérations:Des attentes plus élevées en matière de QA (contrôle des soudures, NDT, vérifications de la métallurgie).

• Pour les appareils de traitement de l'airLes nageoires droites soudés le long du tube; utilisées lorsque l'aménagement/le nettoyage l'exige.

E. Tubes à pinceau
Au lieu de nageoires continues, des clous/pins sont soudés à la surface du tube.

• Souvent sélectionné pour les flux de gaz sales, érosifs ou de suie où la durabilité et la propreté sont des priorités

• Généralement plus lourd, avec des compromis de performance différents de ceux des spirales à nageoires hautes

3) Des styles communs de bord de nageoires (affichage des performances)

Ailettes simples: plus facile à nettoyer dans certaines applications
Ailettes dentelées ou segmentées: une plus grande turbulence et un meilleur transfert de chaleur, mais peut compliquer le nettoyage si l'encrassement est grave