Биметаллические трубы особенности их применения

Способы и технология производства: цена всегда отвечает за качество

Изготовление теплообменных труб возможно несколькими способами. Благодаря каждому из них создается определенный продукт с различными характеристиками и техническими свойствами.

• LiveJournal
• Blogger

Чертёж и схема изделия в разрезе На данный момент известны следующие типы оребрения труб:

• накатное;
• спирально-навивное;
• внутреннее;
• продольное;
• спирально-навивное с приваркой;
• меднопроволочное;
• методом вырезания из цельной заготовки.

Накатное оребрение латунных труб для теплообменников

Накатное или экструзионное оребрение еще называют поперечно-винтовой прокаткой. В результате этого процесса получается биметаллическая труба, обладающая высокой теплопроводностью. Среди дополнительных плюсов стоит отметить длительный срок службы и надежную защиту несущей трубы от коррозии.

Технология оребрения труб экструзионным методом заключается в следующем:

1. Внутрь алюминиевой трубы вставляют другую, меньшего диаметра.
2. На прокатном стане верхняя заготовка подвергается выдавливанию, вследствие чего образуется цельнотянутое оребрение.

Несущая деталь в таком изделии может изготавливаться практически из любого материала, тогда как оребренная часть должна быть алюминиевой.

Накатным способом производятся трубы для теплообменников двух вариантов:

• КВСП (на ребра наносят насечки, которые увеличивают степень теплоотдачи);
• ГБМ (стандартный представитель с гладкими ребрами).

Спирально-навивная технология с регистром

• LiveJournal
• Blogger

Медный радиатор с рёбрами для лучшей отдачи тепла Спирально-навивная труба производится на скоростном прокатном стане, который настроен на автоматизированную подачу и вращение основных заготовок. Лента подается со специального устройства. Она навивается по спирали и образует ребро на поверхности несущего элемента.

В результате описанного процесса получается труба KLM. В зависимости от способа крепления ленты существует 4 ее разновидности:

• L-образная ― деформированное основание ребра обеспечивает плотное прилегание к поверхности заготовки;
• LL-образная ― аналогична предыдущей, но накладка осуществляется внахлест, полностью покрывая несущую деталь;
• KL-образная ― повторяет L-образную, но на участке, где лента прилегает к поверхности, наносятся насечки, совпадающие с соответствующими насечками на поверхности трубы;
• G-образная ― лента вводится и надежно закрепляется в походящих по размерам канавках, которые предварительно вырезаются на оребряемой поверхности.

ТВЧ ― вариация спирально-навивной KLM. Разница между ними заключается в том, что профиль при намотке приваривается: к прикорневой части ребра подается ток, который расплавляет металл, а после застывания образуется надежное соединение элементов.

В качестве материала для несущей детали используют сталь. Оребренный металл KLM ― алюминий, медь, углеродистая сталь (при G-образной намотке), для ТВЧ ― только сталь разных марок, включая нержавеющую.

Внутреннее оребрение алюминиевых труб: высший коэффициент теплоотдачи

Алюминиевая труба с внутренним ребром обеспечивает высокую теплопроводность при экономном расходе материала.

Процесс изготовления заключается в следующем: на внутренней поверхности наружного элемента и сверху полого сердечника выполняются пазы, между которыми размещают ребра.

Продольное оребрение нержавеющих монометаллических труб

• LiveJournal
• Blogger

Различные типы и виды труб с рёбрами Трубы с продольным оребрением целесообразны при несущем элементе диаметром 8–16 миллиметр. Они производятся из углеродистой, легированной или аустенитной стали путем одновременной приварки ребер по всей окружности.

Оребрение медных заготовок

Медная оребренная труба ― дорогостоящее изделие, но очень эффективное, особенно, если изготавливается методом вырезания ребер из цельной заготовки.

Превосходные свойства меди нашли применение и в более экономичном варианте, когда на несущую деталь по спирали напаивается медная проволока. Оребренная труба для теплообменников очень популярна в строительстве.

Плюсы биметаллического радиатора

Все преимущества отопительных приборов этого типа обусловлены особенностями их конструкции. Благодаря наличию стального или медного сердечника радиатор удобно монтировать к стандартной отопительной системе.

Кроме того, сердечник обеспечивает высокую устойчивость прибора к повышенному давлению в системе, гидроударам, а также к нежелательным примесям в теплоносителе. Благодаря алюминиевому корпусу прибор обладает очень хорошей теплоотдачей.

Биметаллический радиатор – чрезвычайно надежный и долговечный отопительный прибор. Его рабочее давление составляет 25 атм, однако радиатор может выдержать гидроудар в 60 атм без каких-либо последствий. По этим показателям биметаллические радиаторы намного превосходят более дешевые алюминиевые аналоги.

• На биметаллический радиатор не влияют агрессивные химические примеси, которые могут находиться в теплоносителе. Стальной сплав, из которого делают трубки сердечника, чрезвычайно стоек к вредным примесям. В этом плане биметаллические радиаторы тоже превосходят алюминиевые.
• Радиаторы из биметалла обладают очень хорошей теплоотдачей, намного лучшей, чем батареи из стали и чугуна.
• Биметаллические радиаторы служат десятилетиями, и заводская гарантия на 20 лет – лучшее тому подтверждение. По этому показателю достойную конкуренцию им могут составить только батареи из чугуна.

Радиатор Rifar Monolit 500

Биметаллическая батарея весит совсем немного, и имеют довольно скромные габариты. И в этом заключается их преимущество перед чугунными батареями – тяжелыми и громоздкими.
Батареи из биметалла почти не имеют тепловой инерции

Другими словами – практически сразу реагируют на действия терморегулирующего прибора – а это очень важное преимущество.
Биметаллические батареи прекрасно подойдут как для частного дома, так и для многоэтажки, где давление в системе центрального отопления бывает очень высоким. Подходят они также и для старых отопительных систем, в которых на протяжении многих лет накапливались разные вредные примеси.
Нельзя обойти стороной тот факт, что биметаллические радиаторы просто красивы и прекрасно впишутся в любой интерьер

Внешнее порошковое покрытие очень прочное – за ним легко ухаживать, и оно сохранят свой первоначальный товарный вид на протяжении всего срока службы радиатора.

Немного о сфере применения

Оребренные трубы на сегодняшний день являются крайне популярными. Их можно увидеть везде, где нужно помещение либо нагреть, либо охладить.

Как мы уже упоминали ранее, эффективность труб с ребрами основана на высоком теплообмене, достигаемом особенностями конструкции.

Оребренные трубы являются составляющими частями многих устройств в частных помещениях и на заводах. В первом случае их используют в кондиционерах, поскольку они посильно помогают в охлаждении воздуха. Во втором случае они используются не только для охлаждения, но и для нагрева помещения, а также помогают в избавлении от газов и жидкостей агрессивного типа.

Наиболее популярная сфера производства, где можно встретить оребренные трубы – машиностроение. Там их применяют в процессе изготовления различных приборов:

• компрессоры;
• холодильники;
• электросушилки;
• маслоохладители;
• воздухонагреватели.

Для каких помещений и отопительных систем пригодны стальные радиаторы

Автономная система отопления — идеальный вариант для тех, кто решил приобрести стальные батареи. Использование их в централизованной системе далеко не всегда позволяют технические характеристики Стальные радиаторы отопления редко выдерживают давление свыше 16 атмосфер

Также важно следить за качеством теплоносителя. Хотя сталь обладает неплохой стойкостью к коррозии, чрезвычайно агрессивная среда быстро погубит отопительный прибор

Регулировка давления и применение фильтров обеспечат стальным радиаторам как минимум 20-летний срок службы, а радиаторы отопления из нержавеющей стали обойдутся без замены по меньшей мере на 5 лет больше.

Вопреки распространённому мнению, стальные радиаторы всё же пригодны и для систем централизованного отопления. Как правило, давление в них не превышает 6 атмосфер, поэтому, хотя панельный тип батарей в данном случае — рискованная затея, трубчатые и секционные будут иметь большой запас прочности. Другая проблема — качество воды централизованной системы, которое всегда далеко от совершенства. Жёсткая вода с обилием твёрдых микроскопических взвесей подвергает сталь абразивному разрушению. Если 10-летний срок службы устроит пользователя, то трубчатые радиаторы отопления стальные купить можно без особых опасений.

Особой популярностью стальные модели пользуются в торговых павильонах, магазинах, фабричных цехах, на складах и в других отдельных зданиях с автономной отопительной системой. Сильная сторона этих отопительных приборов — их экономичность. Стальные батареи отопления цена которых всегда меньше, чем у алюминиевых и биметаллических батарей, позволяют обогреть большие помещения с минимальными затратами.

Применение чугунной экономайзерной трубы

Поскольку данное промышленное изделие обладает очень большим уровнем теплообмена, наиболее рационально использовать его для обогрева помещений с обширной площадью, высокими потолками. Наибольшее распространение чугунные ребристые экономайзерные трубы получили в отопительных системах, установленных в:

• складских помещениях;
• заводских цехах;
• промышленных площадках;
• животноводческих комплексах – коровниках, конюшнях, птицефабриках.

При желании данные конструкции также используют и в частных домах. В этом случае для организации качественного отопления можно ограничиться небольшим количеством регистров. Наиболее часто в жилых помещениях встречаются чугунные радиаторы с ребристыми трубами.

О сфере применения

Везде, где требуется нагреть или охладить какую-либо среду за счет теплообмена, используются оребренные трубы. В кондиционерах с их помощью охлаждается воздух. На химических и нефтеперерабатывающих предприятиях оребренные трубы применяются для нагрева и остужения агрессивных газов и жидкостей в различных установках. В машиностроении они используются при изготовлении компрессоров, холодильников, электросушилок, маслоохладителей, воздухонагревателей и других теплообменных устройств. За счет высокой эффективности оребренных труб снижается металлоемкость систем отопления производственных и жилых помещений.

Расчет веса: таблица и калькулятор

Определение веса трубы – важный момент расчета величины, влияющий на отпускную стоимость. Расчеты производятся с помощью специальных таблиц и калькуляторов металла, исходя из трех основных параметров: массы, длины и наружного диаметра.

Таблица веса погонного метра указана в таблицах ГОСТ, также её можно рассчитать самостоятельным образом, используя несложную формулу:

P = 002466 * S * (D — S), в которой

• S – толщина стенок;
• P – вес погонного метра;
• D – значение наружного диаметра.

В нижеприведенной таблице указаны значения теоретической массы погонного метра бесшовной трубы при показателях наружного диаметра от 42 до 170 мм и толщине стенок от 7,5 до 24 мм.

Машиностроение

Но не трубопроводами, как говорится, едиными. Бесшовные трубы отличаются повышенной конструкционной прочностью. Этот вид металлопроката способен выдержать очень большие разнонаправленные нагрузки. Поэтому широко применяется бесшовный трубный прокат в машиностроении. О том, что трубки используются при производстве различного оборудования, тех же котлов, упомянули уже вскользь. Список этого оборудования огромен и перечислять просто не имеет смысла. Особо актуально использовать трубы бесшовные для теплообменного и котельного оборудования. Но на этом сфера применения отнюдь не ограничивается.

Второе направление использования – транспортное машиностроение. Просто безграничная сфера применения. Среди основных отраслей, где требуется бесшовная труба:

• судостроение;
• автомобилестроение;
• авиационная и ракетно-космическая отрасль;
• производство подвижного состава железных дорог, тех же вагонов.

Бесшовные трубы сможете найти в конструкции велосипедов, мотоциклов и других транспортных средств. Среди иных направлений энергомашиностроение, оборонная промышленность, в том числе производство оружия, и многие другие.

Тут тот же принцип что и в случае с трубопроводами. Бесшовный трубный прокат используется там, где нужно чтобы в технике трубы выдерживали:

• высокое давление;
• повышенную температуру;
• большой вес конструкций, динамические и статические нагрузки.

Кроме всего прочего. Бесшовные трубы с учетом их высокой конструкционной прочности в машиностроении используются еще с одной целью. А именно снижения общего веса техники. В отличие от других видов проката у трубы внутренняя полая плоскость. Естественно вес на метр погонный будет меньше чем у прута той же длины и диаметра. Иногда бесшовная труба легко заменяет другие виды проката, там, где нужно снизить вес изделия.

Преимущества использования термостойких труб с оребрением

Для создания термостойкого слоя поверхности покрываются окисью магния. После отжига они получают:

• увеличение коэффициента теплопередачи;
• высокую сопротивляемость к коррозии;
• длительный срок службы;
• повышенную стойкость к перепаду температур;
• отсутствие необходимости в специальном уходе, они могут работать в любых условиях;
• возможность применения в агрессивных средах.

Благодаря приобретенным достоинствам оребренные термостойкие виды имеют следующие преимущества:

1. Высокая технологичность производства. Используемая контактная сварка потребляет мало энергии, для нее не нужны специальные расходные материалы и дорогостоящее оборудование.
2. В промежутках между ребрами возникают турбулентные завихрения воздуха, что увеличивает интенсивность теплообмена на всех участках.
3. За счет применения контактной сварки создается соединение между лепестками и основой с низким температурным сопротивлением.
4. Уменьшение толщины пленки конденсата. Это связано с применением термостойкого покрытия. В результате происходит снижение уровня конденсации паров носителя.

ГОСТ 8732 78

Изготовление продукта, отвечающего всем нормам безопасности, регламентируется государственными стандартами, подтверждающими контроль над всеми показателями качества.

Гост 8732 78 – стандарт, распространяемый на сортамент горячекатанного бесшовного трубного металлопроката. Сырьем для производства изделий данного типа служат основные марки сталей: 10-й, 20-й, 35-й и 45-й стандарт, 35В, 40Г и 45Г, 15Х и 40Х, 9Х1, 20ПВ, 30ХГСА,17Г1С, 09Г2С.

Диаметр бесшовной трубы по ГОСТ 8732 78 может варьироваться в диапазоне от 2 см до 55 см, толщина стенок от 25 мм до 75 мм, максимальная длина трубы – 12,5 метров.

Металлоизделия данного типа отличаются высокими показателями герметичности и износоустойчивости.

Труба ребристая чугунная

Технический прогресс сделал возможным производство ребристых чугунных конструкций. Это позволило использовать чугунные ребристые трубы отопления. Ведь отопительные системы — буквально идеальная среда для использования ребристых чугунных изделий. Они обладают такими преимуществами:

• высокой стойкостью по отношению к коррозии, вызываемой как воздействием рабочей жидкости изнутри, так и внешней среды;
• легкостью установки;
• высоким коэффициентом теплопередачи;
• компактностью;
• невысокой стоимостью.

Ребристые трубы из чугуна имеют массу преимуществ, одно из них — устойчивость к высоким температурам

Ребристые чугунные изделия не лишены недостатков. Они:

• имеют свойство накапливать между ребрами плохо очищаемую пыль;
• немало весят;
• хрупки при механических воздействиях.

Для регистров специально производят ребристые чугунные трубы в виде полых радиаторов, иногда оснащенных соединительной резьбой или фланцами на краях, чтобы обеспечить состыковку с другими элементами системы отопления.

А чугунные радиаторы для жилых помещений продолжают пользоваться повышенным спросом, так как они выдерживают температуру в полтораста градусов. В конструкции систем отопления часто встраивают чугунную стартовую трубу. Благодаря этому отопительная печь быстрее прогревает окружающее пространство.

Расчеканка чугунных труб

Так как наружные канализационные сети выполнены, в основном из чугуна, то нельзя обойтись без проведения зачеканки и расчеканки. Зачеканка проводится при сборке системы, включающей чугунные трубы, для заделки зазоров, возникающих на месте, где производится переход на другую чугунную трубу. Ее производят с помощью:

1. Смоляного уплотнителя и цементного раствора.
2. Слегка увлажненной смеси цемента и асбестового волокна.
3. Заливки серой.

Если раструб освободить не удалось, значит, применялась заливка серой

Ее осторожно выжигают, обязательно надев при этом респиратор. Освободив раструб, его тщательно очищают

В раструб вставляется покрытое специальной смазкой кольцо-уплотнитель, а в него – новая деталь.

Источник

Основные преимущества и недостатки оребренных нагревательных трубок

Оребрение наружных стенок нагревательных трубок промышленных калориферов выполняется с целью организации развитых теплопередающих поверхностей для увеличения площади теплообмена приточного воздуха с энергоносителем. С возрастанием площади теплообмена возрастает интенсивность теплоотдачи и, соответственно, энергоэффективность калорифера. На рост интенсивности теплопередачи также влияет повышенная турбулизация воздушного потока при его прохождении между ребрами. Оребренная структура теплообменных элементов создает им значительные преимущества перед гладкотрубными нагревателями. К основным достоинствам ребристых труб относят следующие факторы:

1. Снижение потребного количества теплообменных трубок для обеспечения одинаковых теплотехнических показателей приводит к снижению весовых и габаритных показателей воздухонагревателей.
2. При использовании несущих трубок диаметром от 16 до 25 мм нанесение на них ребристой структуры увеличивает интенсивность теплопередачи примерно в 12 раз. Это дает возможность снизить расход энергоносителя и сэкономить на оборудовании для его циркуляции в теплотрассе за счет снижения его мощности.
3. Оребренные трубки обладают высокой механической прочностью и жесткостью, повышенной коррозионной стойкостью, что обеспечивает длительный срок безаварийной эксплуатации.
4. Из-за сравнительно низких теплотехнических показателей гладкотрубные калориферы используются для нагрева производственных помещений на небольшие температуры и при малых расходах прогреваемого воздуха.

Из недостатков оребренных трубок выделяют два момента:

1. Воздух, пропускаемый через ряды ребристых теплоэлементов, не должен быть запыленным, не содержать липких и волокнистых веществ, чтобы избежать засорения пространства между ребрами/пластинами. Засоренные поверхности ребер/пластин имеют ухудшенные теплотехнические свойства, а уменьшение размера живого сечения между соседними ребрами негативно отражается на расходе пропускаемого воздуха.
2. Затрудненная очистка засоренных оребрений калориферных трубок.

Это важно!

При соблюдении требований к воздуху, указываемых в техпаспорте любого промышленного воздухонагревателя, этих проблем не возникает.

Применение оребренных труб

• теплообменники
• теплоутилизаторы
• подогреватели
• экономайзеры
• калориферы
• конденсаторы воздушного охлаждения
• энергетическая промышленность
• химическая промышленность
• нефтеперерабатывающая промышленность

Для оребрения труб используются трубы и лента из углеродистой, низколегированной и аустенитной стали, которая приваривается непрерывным швом с использованием ТВЧ.

Рекомендуемые размеры ленты для оребрения труб

Углеродистая, низколегированная и легированная сталь: 1*11; 1*12; 1*15; 1,3*17; 1,5*20Высоколегированная сталь: 0,8*10; 1,25*12; 1,3*12; 1,3*15

Рекомендуемые сочетания марок стали трубы и ленты для оребрения

Марка ленты	Марка трубы
08КП, 08ПС	10, 20, 09Г2С, 10Г2, 12Х1МФ, 12МХ, 15ХМ
08Х18Н10	08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т

h – высота ребраt – шаг оребренияb – толщина ребраS – толщина стенки трубыd – диаметр трубыD – диаметр оребренной трубы (общий)

Для оребрения используются труба и лента из углеродистой, низколегированной и аустенитной стали, которая приваривается контактным способом.

Оребренная труба может использоваться в теплообменниках (теплоутилизаторах, котлах-утилизаторах подогревателях, экономайзерах, калориферах, конденсаторах воздушного охлаждения, продуктовых змеевиках нагревательных печей, батареях отопления) в энергетике, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Вся выпускаемая продукция заводом “АКМЗ” соответствует государственным стандартам и техническим условиям.

Уточнить условия изготовления трубопроводов и паропроводов, а так же сформировать заказ Вы можете, обратившись к специалистам нашей компании.

Особенности конструкции и процесс изготовления

Для начала нужно сказать о том, что данные виды труб имеют фактически однообразную конструкцию, несмотря на то, из какого именно материала они изготавливаются. Но при детальном рассмотрении возможно отыскать определенные различия, каковые зависят от области применения. Они заключаются в форме лепестков и смогут иметь различный коэффициент оребрения труб.

Изготовление

Данный процесс зависит от марки труб и иногда производится с применением разных технологий. Исходя из этого стоит ознакомиться с самым популярным вариантом, потому, что он самый многогранный и требует применения нескольких операций.

Стальные системы лучше

Но наиболее популярны на сегодняшний день стальные штампованные изделия, также как и другие виды, обладающие высокими показателями теплоотдачи, но более доступные в ценовой категории. Производителей стальных штампованных радиаторов множество, но все изделия производятся по единому стандарту и внешне они аналогичны друг другу.

Схема двух вариантов подключения радиатора отопления

В процессе изготовления используется высококачественная холоднокатаная сталь. Радиаторы включают в себя несколько (две или три) плоские панели, которые выступают проводником для теплоносителя, и ребристые поверхности между ними, нагрев которых происходит от панелей, а расположение их таково, чтобы вертикальные воздушные потоки могли свободно циркулировать. Панели осуществляют теплоотдачу за счет излучения, а ребристые поверхности – конвекции. Подключение данных изделий в систему отопления производится снизу или сбоку. Радиаторы, подключаемые снизу, проще для монтажа и более эстетичные внешне. Кроме того, подобные изделия оснащены встроенным термостатическим вентилем, на который при желании можно вмонтировать терморегулятор, позволяющий в автоматическом режиме контролировать и поддерживать необходимую температуру в помещении. Стальные конвекторы (иначе ребристые трубы) используются, как правило, для отопления промышленных, производственных зданий, животноводческих комплексов. Температура водяного теплоносителя в системе – 90°C, парового – 120°C. Избыточное рабочее давление достигает 1,0 МПа (иначе – 10 кгс/см2), а линейная плотность теплового потока – 0,6 кВт/м.

Особенности конструкции и процесс изготовления

Для начала нужно сказать о том, что данные виды труб имеют фактически однообразную конструкцию, несмотря на то, из какого именно материала они изготавливаются. Но при детальном рассмотрении возможно отыскать определенные различия, каковые зависят от области применения. Они заключаются в форме лепестков и смогут иметь различный коэффициент оребрения труб.

Изготовление

Данный процесс зависит от марки труб и иногда производится с применением разных технологий. Исходя из этого стоит ознакомиться с самым популярным вариантом, потому, что он самый многогранный и требует применения нескольких операций.

Расчет коэффициента теплопередачи

Поскольку у металлов термическое сопротивление невелико, стенку трубы можно считать плоской. Тогда ее коэффициент теплопередачи от одной среды к другой находят по формулам:

для плоской поверхности (рис. 5.10):

для оребренной стенки:

В указанных формулах коэффициент теплопередачи (αпр) и площадь выступов определяются:

где Fр – площадь одного ребра, а n – их количество.

Исходя из того, что следует принять

Предположим, что необходимо рассчитать плотность теплового потока (q, Вт/м2), передаваемого через стенку чугунной трубы с горячей водой (t = 70 ⁰C) окружающему воздуху (t = 20 ⁰С). Температуры внутренней и наружной ее плоскости – t1 и t2 соответственно.

Толщина изделия, коэффициент теплопроводности чугуна и степень черноты поверхности равны: δс = 3мм, λ = 63 Вт/м К, c = 0,9. Конвективный коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней плоскости α1 = 3500 Вт/м2 К, от наружной стенки трубы к воздуху α2 = 6,5 Вт/м2 К.

Для расчета возьмем t2 = 69 ⁰C. Тогда

Используя полученный результат, определяем температуру t2:

Расхождением между принятым и вычисленным показателем, равным 0,77 ⁰C, пренебрегают, так как на точность расчета это существенно не влияет. Определяем значение t1:

Результат: q = 652 Вт/м², t1 = 69,8 °С, t2 = 69,77 °С.