Fabrication de tôle

5.1. Quel type d'aileron dois-je utiliser ?

Le choix entre le pied en L en aluminium et les tubes à ailettes soudés (hélicoïdaux et longitudinaux) est généralement clair - les tubes à ailettes en L en aluminium sont généralement utilisés dans les applications refroidies par air avec des températures de service inférieures à 400 degrés F. Dans le pied en L en aluminium catégorie, le choix entre l'ailette pleine et l'ailette perforée est moins clair et dépend de si vous voulez profiter de l'efficacité de transfert de chaleur améliorée revendiquée pour l'ailette perforée.

Dans les types d'ailettes soudées, notre expérience avec les clients indique que le choix entre les ailettes hélicoïdales et les ailettes longitudinales dépend généralement de la direction du flux de fluide à travers les ailettes, avec l'objectif de faire passer le fluide entre les ailettes plutôt qu'à travers les ailettes. Par exemple, dans le cas d'un chauffe-réservoir, l'écoulement du fluide est causé par des courants de convection dans le réservoir - lorsque le fluide à côté du tube à ailettes est chauffé, il monte verticalement et le fluide plus froid près du haut du réservoir descend verticalement . Par conséquent, si un réchauffeur de réservoir doit être installé avec les tubes à ailettes orientés verticalement, le tube à ailettes longitudinal peut être le meilleur choix, car le fluide ascendant passera dans une direction parallèle à l'axe longitudinal du tube, et entre les ailettes. Cependant, si le réchauffeur doit être installé horizontalement, les ailettes hélicoïdales peuvent être le meilleur choix, car le flux de fluide serait perpendiculaire à l'axe du tube et entre les ailettes hélicoïdales.

Si le choix se porte sur des tubes soudés à ailettes hélicoïdales, une autre décision est requise -- Helical Solidor Helical Serrated? ...

- Pour certaines configurations tube/ailette, la denture hélicoïdale donne une plus grande surface que le solide, et pour d'autres configurations tube/ailette l'inverse est vrai. Une comparaison de la superficie peut être faite en utilisant les tableaux inclus dans Design Info.

- Un avantage certain du denté hélicoïdal est que pour une taille de tuyau donnée, une hauteur d'ailette plus importante peut être utilisée pour le denté que pour le plein. En effet, les dentelures, ou découpes, dans la bande d'ailettes permettent de former une plus grande largeur de bande d'ailettes autour d'un tube de taille donnée sans déformation significative de l'ailette.

- Il a été affirmé que la denture hélicoïdale offre un avantage par rapport à la forme solide hélicoïdale, en particulier pour les fluides plus légers, en ce que les segments dentés permettent un certain écoulement latéral (à ailettes croisées) du fluide le long de l'axe du tube, ce qui sert à augmenter la turbulence, ce qui brise la couche limite thermique et l'augmentation de l'efficacité du transfert de chaleur ; et ralentit également la formation de dépôts d'encrassement entre les ailettes.

La décision du type d'ailette à utiliser vous appartient - Metalli est prêt à fournir tout type de tube à ailettes dont vous avez besoin.

5.2. Pourquoi utiliser des tubes à ailettes ?

Les tubes à ailettes sont utilisés dans des applications impliquant le transfert de chaleur d'un fluide chaud à un fluide plus froid à travers une paroi de tube. La vitesse à laquelle un tel transfert de chaleur peut se produire dépend de trois facteurs : (1) la différence de température entre les deux fluides ; (2) le coefficient de transfert de chaleur entre chacun des fluides et la paroi du tube ; et (3) la surface à laquelle chaque fluide est exposé. Dans le cas d'un tube nu (sans ailettes), où la surface extérieure n'est pas significativement supérieure à la surface intérieure, le fluide avec le plus faible coefficient de transfert de chaleur dictera le taux de transfert de chaleur global. Lorsque le coefficient de transfert de chaleur du fluide à l'intérieur du tube est plusieurs fois supérieur à celui du fluide à l'extérieur du tube (par exemple de la vapeur à l'intérieur et de l'huile à l'extérieur), le taux de transfert de chaleur global peut être grandement amélioré en augmentant la surface extérieure du tube. En termes mathématiques, le produit du coefficient de transfert de chaleur pour le fluide extérieur multiplié par la surface extérieure est fait pour correspondre plus étroitement au produit du coefficient de transfert de chaleur du fluide intérieur multiplié par la surface intérieure du tube.

Ainsi, tout le concept des tubes à ailettes est d'augmenter la surface extérieure. À titre d'exemple, une configuration de tube à ailettes commune de tuyau de 2" (nominal) avec des ailettes solides hélicoïdales soudées de 3/4" de haut d'une épaisseur de calibre 12 avec 6 ailettes par pouce a une surface extérieure de 8,23 pieds carrés par pied linéaire ; alors que le même tuyau nu a une surface extérieure de seulement 0,62 pi² par pied linéaire. (Voir les informations de conception pour des tableaux complets de surfaces et de poids d'ailettes.)

L'avantage des tubes à ailettes est qu'en augmentant le taux de transfert de chaleur global, le nombre total de tubes requis pour une application donnée est réduit, réduisant ainsi la taille globale de l'équipement et diminuant le coût du projet. Dans de nombreux cas d'application, un tube à ailettes remplace six tubes nus ou plus à moins de 1/3 du coût et 1/4 du volume.

5.3. Quels matériaux sont utilisés pour les tubes à ailettes ?

Pour les tubes à ailettes en aluminium à pied en L, le matériau de l'ailette est en aluminium, 1100-0 ou 5005. Le matériau du tube est généralement en acier au carbone, en acier inoxydable ou en laiton ; cependant le tube peut être en n'importe quel matériau.

Pour les tubes à ailettes soudés hélicoïdaux solides et soudés à dentelures hélicoïdales, les matériaux des ailettes et des tubes peuvent être n'importe quelle combinaison pouvant être soudés ensemble à l'aide du procédé GMAW (soudage gaz-métal-arc).

Pour les tubes à ailettes longitudinaux soudés, les matériaux des ailettes et des tubes peuvent être n'importe quelle combinaison pouvant être soudés par résistance ensemble.

Les matériaux choisis pour une application donnée sont fonction de la température de service, de l'environnement corrosif et/ou de l'environnement érosif. Les matériaux de tubes courants utilisés pour nos gammes de produits soudés comprennent : l'acier au carbone, le molybdène de carbone, le molybdène de chrome, l'acier inoxydable, l'Inconel et l'Incoloy. Les matériaux d'aileron communs incluent : l'acier au carbone ; aciers inoxydables des types 304, 310, 316, 321, 409 et 410 ; Nickel 200 et Inconel.