Qu'est-ce qu'un tube en acier inoxydable ondulé 

Dans les échangeurs de chaleur industriels, les tubes en acier inoxydable ondulés désignent des tubes droits en acier inoxydable avec des ondulations continues (souvent hélicoïdales ou à motifs) sur la paroi du tube. La géométrie des ondulations (pas, profondeur, profil) est sélectionnée pour :

• Perturber la couche limite qui se forme sur les tubes lisses

• Favoriser le mélange et la turbulence à des vitesses de masse plus faibles

• Augmenter l'interaction effective de surface entre le fluide et la paroi

Pourquoi l'ondulation améliore les performances

1) Transfert de chaleur plus élevé avec une pénalité de fonctionnement comparable, voire parfois inférieure

Les ondulations perturbant l'écoulement près de la paroi, elles peuvent fournir des coefficients de transfert de chaleur globaux plus élevés que les tubes lisses dans des conditions comparables. Une discussion industrielle rapporte des coefficients globaux supérieurs d'environ 40 à 80 % par rapport aux tubes lisses dans des comparaisons similaires (selon l'application).

Des tests universitaires montrent également que les configurations de tubes ondulés peuvent fournir une augmentation du coefficient de transfert de chaleur d'environ 2,0 à 2,6 fois, avec une augmentation de la résistance hydraulique d'environ 1,9 à 2,0 fois, sur une plage de Reynolds signalée de 4 000 à 40 000—soulignant le compromis classique : plus de transfert de chaleur, mais une certaine perte de charge supplémentaire.

2) Meilleur comportement face à l'encrassement et fonctionnement plus stable

Le tourbillon et l'écoulement secondaire créés par les ondulations peuvent retarder l'accumulation et aider à empêcher la dérive des performances. Une source industrielle décrit des retards d'encrassement allant jusqu'à environ 50 % dans les fluides difficiles et note également des cycles de nettoyage plus courts dans certains cas (selon le service). 

3) Conceptions d'échangeurs plus compactes

Avec plus de flux de chaleur par longueur, les échangeurs à tubes ondulés peuvent être conçus plus courts et plus légers que les équivalents à tubes lisses pour la même tâche—une source cite jusqu'à environ 30 % plus courts dans certaines conceptions. 

Applications des tuyaux rigides en acier inoxydable ondulé

Vous verrez généralement des tubes ondulés rigides à l'intérieur des échangeurs tubulaires lorsque la tâche implique un ou plusieurs des éléments suivants :

• Fluides à viscosité modérée à élevée où les tubes lisses ont du mal à rester turbulents

• Courants contenant des particules où le cisaillement doit être contrôlé, mais le mélange est toujours nécessaire

• Services d'encrassement (boues, solutions de cristallisation, courants biologiques, produits collants)

• Contraintes d'espace où la compacité est importante

• Cyclage thermique où les conceptions qui tolèrent l'expansion/la contraction sont bénéfiques 

Certaines conceptions d'équipement associent des tubes ondulés à des caractéristiques de construction qui simplifient l'inspection/le nettoyage et gèrent l'expansion (par exemple, des agencements tubulaires sanitaires concentriques et des concepts « flottants » dans certaines gammes de produits).