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Tubos aletados são componentes essenciais em economizadores e condensadores refrigerados a ar. Eles melhoram a transferência de calor em trocadores de calor. Existem vários estilos disponíveis.
Tubo Aletado
Tubos aletados são tubos cilíndricos com aletas integradas ou soldadas. O tubo serve como o centro. As aletas adicionadas fornecem espaço extra para transferência de calor. As aletas aumentam a transferência de calor entre a parede interna do tubo e o ambiente externo. Termoplásticos, fibra de vidro, epóxi e materiais compostos coloridos criam o núcleo de um tubo termoplástico. Em alguns casos, é preenchido com um material fibroso gasoso chamado revestimento interno de látex. A camada externa do tubo termoplástico utiliza um material durável. Este projeto oferece uma grande área para resfriamento e alta resistência. Tubos aletados soldados possuem múltiplas placas finas presas a eles. Esses tubos são comuns em usinas de energia, indústrias e aplicações marítimas.
Tubo Aletado Integrado
O tubo aletado integrado possui aletas diretamente desenhadas no tubo. Esses tubos aletados possuem boa durabilidade. O tubo aletado integrado é composto de aço carbono, aço inoxidável, cobre e alumínio. Esses materiais suportam aplicações distintas.
Tubo Aletado Espiral
Molas aletadas envolvem o tubo em forma helicoidal para formar tubos aletados espirais. As aletas espirais aumentam a área de superfície. Tubos aletados espirais possuem vários materiais para tarefas de resfriamento e aquecimento. Eles são comuns em refinarias de petróleo, instalações petroquímicas, aquecimento distrital e condensadores de usinas de energia. Tubos aletados espirais com grande diâmetro funcionam bem em trocadores de calor de aquecedores de água a gás. O uso de material de aço inoxidável melhora a resistência ao desgaste e a oxidação em altas temperaturas. Tubos aletados espirais de aço carbono resistem à corrosão e à pressão.
Tubo Aletado com Absorvedor de Oxigênio
Alguns tubos aletados termoplásticos possuem um absorvedor de oxigênio. Este composto químico absorve oxigênio. Ele também reduz as chances de ferrugem no condensador e evaporador de um dispositivo de resfriamento. Ao evitar a ferrugem, ajuda a prolongar a vida útil do equipamento utilizado.
Tubo Aletado Parafuso
Tripulações seguram firmemente os tubos aletados parafusados. Eles atingem um equilíbrio razoável entre alta transferência de calor e resistência a diferentes influências. Esses tubos resistem à vibração e à expansão térmica. Portanto, eles são adequados para muitas indústrias: petróleo, química, aço, energia elétrica, papel, água e empresas municipais. Tubos aletados parafusados são apropriados para trocadores de calor, condensadores e caldeiras.
Tamanho do Tubo Aletado de Alumínio
Tubos aletados padrão podem ser facilmente personalizados para atender aos requisitos. Até 40 pés de comprimento, por exemplo, com um diâmetro entre 0,5 e 10 polegadas. Se a montagem seccional for essencial para tubos longos, eles podem ser unidos usando acoplamentos em cada extremidade.
Espessura
Dependendo da razão de transmissão de calor e da espessura da parede do tubo, três categorias de espessura de parede estão disponíveis para tubos aletados. Para situações de serviço severas associadas à erosão do tubo, a espessura de parede pesada será necessária.
Espessura e Altura da Aleta
A altura da aleta pode variar de 0,025 a 0,15 m (1 a 6 polegadas), enquanto a espessura da aleta geralmente varia de 0,001 a 0,005 m (0,04 a 0,2 polegadas).
Manter o desempenho de um economizador, particularmente o componente do tubo aletado, exige inspeções e limpezas regulares para atingir a eficiência e segurança ideais.
Inspeção
Uma inspeção visual para sinais de danos, corrosão ou vazamentos deve ser realizada.
Limpeza
Usando uma escova macia, água morna e detergente, limpe as superfícies externas dos tubos. Para remover quaisquer depósitos ou sujeira, não utilize produtos químicos agressivos ou materiais abrasivos que possam danificar os tubos.
No caso de tubos aletados de ar, certifique-se de que nenhuma obstrução impeça a passagem do ar pelas aletas.
Reparos
Se houver sinais de corrosão, como ferrugem, ou se o tubo estiver danificado, esses problemas devem ser resolvidos imediatamente. Economizadores de tubos aletados são normalmente feitos de aço carbono ou aço inoxidável. Se o tubo tiver sido danificado, utilize o mesmo material para repará-lo.
Revestimento de Proteção
Para tubos aletados que estão expostos aos elementos ou a produtos químicos agressivos, deve ser aplicado um revestimento de proteção. Ao escolher um revestimento, deve-se selecionar um que seja resistente a altas temperaturas e não tóxico.
Verificações Operacionais
Após a manutenção, devem ser realizadas verificações operacionais inspecionando a queda de pressão através do economizador e do tubo para garantir o fluxo de ar.
Tubos aletados são utilizados em uma variedade de indústrias e aplicações.
Trocadores de calor:
Tubos aletados são comumente utilizados em trocadores de calor, como condicionadores de ar, condensadores, radiadores de resfriamento, etc., que são aplicações relacionadas ao HVAC onde os tubos aletados aumentam a eficiência da transferência de calor entre o gás e o ar ambiente.
Indústria Energética:
Na indústria de petróleo e química, os tubos aletados são amplamente utilizados. Por exemplo, em refinarias e plantas químicas, produtos de petróleo e químicos podem passar por trocadores de calor de tubos aletados, condensadores ou evaporadores. Tubos aletados podem ser utilizados para transferir ou trocar calor entre eles e outro meio. Além disso, os tubos aletados são utilizados na geração de energia, incluindo usinas de energia a carvão, gás e geotérmica, para auxiliar na geração e transferência de energia elétrica.
Indústrias Aeroespacial e Automobilística:
As indústrias aeroespacial e automobilística utilizam tubos aletados em seus projetos para uma variedade de propósitos. Essas aplicações priorizam frequentemente o projeto leve e a transferência de calor eficiente;
Para Aeroespacial:
Tubos aletados podem ser encontrados em aplicações aeroespaciais, como trocadores de calor que reduzem a temperatura da cabine e garantem o conforto dos passageiros, sistemas de resfriamento ou sistemas de propulsão de foguetes. Além disso, os tubos aletados de liga de alumínio também podem ser utilizados em espaçonaves militares. Por exemplo, o veículo de voo supersônico utilizou tubos aletados de liga de alumínio.
Para Automobilística:
Componentes automotivos como intercoolers, radiadores e condensadores, para mencionar alguns, empregam frequentemente tubos aletados. Os tubos aletados, por exemplo, impulsionam a transferência de calor do motor para o refrigerante nos radiadores de carros.
Indústrias de Refrigeração e Congelamento:
Em tubos de resfriamento e refrigeração, os tubos aletados são partes integrais. Através da pressão e transformação de refrigerantes, os tubos aletados transferem calor para atingir os propósitos de refrigeração e resfriamento.
Indústria Alimentícia:
Equipamentos de processamento de alimentos como pasteurizadores, que processam e preservam alimentos, utilizam tubos aletados. Os tubos aletados auxiliam na transferência de calor entre os materiais alimentares e o meio de aquecimento no processamento de alimentos, garantindo a segurança alimentar e prolongando a vida útil do produto.
Indústria Naval:
Os tubos aletados são utilizados na indústria naval para uma variedade de propósitos, incluindo a fabricação de partes do sistema de resfriamento ou do sistema de trocador de calor do navio. Esses sistemas geralmente precisam resistir a ambientes hostis, e os tubos aletados podem oferecer uma troca de calor eficaz.
Escolher os tubos aletados certos é essencial para a eficiência, o desempenho e a viabilidade econômica dos trocadores de calor. Aqui estão alguns fatores cruciais para a seleção de tubos aletados:
Determinar os requisitos de troca de calor:
As empresas devem identificar os fatores principais da aplicação, como o tipo de fluido (gás ou líquido), faixa de temperatura, pressão, vazão e se os fluidos serão misturados. Em seguida, devem ser realizados cálculos de engenharia para estabelecer o coeficiente de transferência de calor necessário. Isso pode envolver consultar profissionais de projeto de trocadores de calor ou utilizar software especializado para o projeto sistemático e análise de todo o sistema de trocador de calor.
Confirmar a compatibilidade do material:
Os usuários precisam garantir que os materiais do tubo aletado sejam compatíveis com a composição química dos fluidos e quaisquer outras condições ambientais relevantes (por exemplo, a presença de agentes corrosivos). Para reduzir o risco de corrosão, devem prestar atenção a fatores como corrosão galvânica, interações de materiais diferentes e as condições ambientais locais.
Considerar a integração do sistema:
Os tubos aletados selecionados devem integrar-se bem ao sistema geral de trocadores de calor, incluindo cabeçotes, curvas e outros componentes de conexão. Preste atenção a fatores como queda de pressão, projeto hidráulico e facilidade de construção e montagem. Além disso, os tubos aletados selecionados também devem ser compatíveis com o método de construção do trocador de calor (por exemplo, soldado, laminado, colado, etc.) e os padrões de controle de qualidade aplicados durante a montagem).
Avaliar as capacidades do fornecedor:
Os compradores precisam avaliar as capacidades de fabricação, os sistemas de controle de qualidade e os níveis de conformidade com a certificação dos fornecedores para garantir que atendam aos padrões e especificações exigidos. Os desenvolvimentos recentes na tecnologia de tubos aletados estão melhorando a eficiência da transferência de calor e o potencial de economia de energia. Por exemplo, os tubos aletados miniaturizados com maior densidade de aletas miniaturizadas podem melhorar a transferência de calor, enquanto os geradores de vórtice incorporados nos tubos aletados podem reduzir a resistência térmica e melhorar a mistura do fluido.
P1: Qual é o propósito de um tubo aletado em um trocador de calor?
R1: O propósito dos tubos aletados em um trocador de calor é aumentar a área de superfície para transferência de calor em um sistema central.
P2: Todos os tubos aletados são utilizados para trocadores de calor?
R2: Não. Existem vários tubos aletados projetados para diferentes aplicações. Alguns funcionam melhor na atmosfera, enquanto outros são adequados sob alta pressão.
P3: Os tubos aletados afetam a queda de pressão em um trocador de calor?
R3: Sim, o tubo aletado pode afetar a queda de pressão. Maior área de superfície pode levar a uma queda de pressão menor.
P4: Um tubo aletado pode ser reparado quando danificado?
R4: Tubos aletados danificados não podem ser reparados. Eles precisam ser substituídos. O reparo não é economicamente viável.
P5: Existe uma maneira de quantificar a transferência de calor em um tubo aletado?
R5: Sim. A transferência de calor pode ser quantificada usando o valor U do tubo aletado. O valor U é a taxa na qual o calor é transferido por unidade de área por grau de diferença de temperatura entre os dois lados.