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Aços inoxidáveis com aletas são usados principalmente em trocadores de calor e caldeiras. Os tubos gerais são combinados com os componentes da aleta para melhorar a transferência de calor.
Em geral, esses componentes se unem em duas categorias principais:
As aletas podem ser feitas de diferentes materiais:
As configurações de aletas incluídas nos tubos com aletas de aço inoxidável geralmente incluem:
Opções de materiais:
Os tubos com aletas de aço inoxidável estão disponíveis em diferentes graus, como austenítico (por exemplo, 304L, 316L), ferrítico (por exemplo, 430) e aço inoxidável duplex. Cada grau possui composição química, características mecânicas e níveis de resistência à corrosão particulares. A função do tubo com aletas e a configuração para uso determinam a decisão de usar um grau em detrimento de outro.
Espessura da parede:
A espessura da parede do tubo com aletas de aço inoxidável é frequentemente especificada em números de programa. Números de programa comuns são Sch 10, Sch 20, Sch 40, etc. Às vezes, a espessura da parede também é determinada em termos de calibre. Existe uma relação inversa entre o calibre e a espessura, o que significa que quanto maior o calibre, menor a espessura.
Tamanhos de diâmetro:
O diâmetro externo (OD) e o diâmetro interno (ID) determinam o tamanho do tubo com aletas. As medidas OD/ID comuns incluem 19,05 mm/12,7 mm, 25,4 mm/19,05 mm e 25,4 mm/12,7 mm, entre outras.
Comprimento:
Os tubos com aletas são fabricados de acordo com especificações de comprimento. Os comprimentos padrão dos tubos com aletas para trocadores de calor geralmente variam entre 3 e 6 metros. Comprimentos personalizados estão disponíveis mediante solicitação.
Aletas:
As partes adicionais dos tubos com aletas são suas aletas, que vêm em vários materiais, formas e tamanhos. O material da aleta selecionado deve estabelecer uma ligação sólida com o tubo, além de ser compatível com o material principal do tubo. Os tipos típicos de aletas são aletas serrilhadas, aletas retas, aletas anulares, aletas helicoidais, etc. Além disso, os tamanhos típicos das aletas podem variar com base no requisito exato de troca de calor. Fatores como o espaçamento entre as aletas e a altura e a espessura das aletas podem variar.
A manutenção de aços inoxidáveis com aletas envolve inspeção, limpeza e reparos oportunos regulares para garantir desempenho e longevidade otimizados. Aqui estão algumas dicas para a manutenção:
Inspeção:
Inspecione regularmente os tubos com aletas para verificar se há sinais de danos, corrosão ou vazamentos. Verifique se as aletas estão dobradas, quebradas ou com acúmulo excessivo de sujeira. Procure qualquer afinamento da parede do tubo ou degradação da junta de solda.
Limpeza:
Remova qualquer sujeira, depósito ou obstrução dos tubos com aletas. Use métodos e agentes de limpeza apropriados para evitar danificar o material do tubo. A limpeza química ou a escovação podem ser usadas para a limpeza interna, enquanto para a limpeza externa, a jateamento de areia ou o uso de jatos de água de alta pressão podem ser úteis.
Reparos:
Quaisquer áreas danificadas, como pontos corroídos ou aletas quebradas, devem ser reparadas imediatamente para evitar que se deteriorem ainda mais. A soldagem ou o revestimento podem reparar danos menores, enquanto para problemas significativos, assistência profissional e orientação especializada são necessárias.
Revestimentos protetores:
Considere aplicar revestimentos protetores para evitar a corrosão, especialmente em ambientes severos. Selecione revestimentos apropriados que forneçam a proteção desejada sem afetar a eficiência da transferência de calor.
Condições operacionais:
Garantir que as condições operacionais, como temperatura, pressão e taxas de fluxo de fluido, estejam dentro dos limites recomendados para evitar estresse indevido e prolongar a vida útil do tubo.
Algumas indústrias e aplicações que usam extensivamente tubos com aletas de aço inoxidável incluem:
Trocadores de calor
Os aços inoxidáveis com aletas são amplamente utilizados na fabricação de trocadores de calor. Os projetos típicos incluem trocadores de calor casco e tubo, arrefecidos a ar e criogênicos. Os dispositivos usam principalmente aço inoxidável 304 e 316L. A alta resistência do tubo a produtos químicos agressivos e sua excelente capacidade de transmissão de calor o tornam adequado para uso em processos industriais complexos e refinarias petroquímicas.
Geração de energia
Os tubos com aletas de aço inoxidável são usados em usinas de energia para gerar energia elétrica usando calor. É um acessório comum nos sistemas de turbina a gás, turbina a vapor e usina termoelétrica de biomassa. O excelente desempenho do tubo com aletas na resistência à oxidação e à corrosão prolonga a vida útil das usinas de energia, garantindo uma conversão de energia estável e eficaz. Como resultado, sua estabilidade e eficácia atendem às demandas de um forte suprimento de energia em vários setores.
Indústria Petroquímica
Os tubos com aletas são partes cruciais de dispositivos como refrigeradores de gás, aquecedores de óleo cru, condensadores e refinarias. Os materiais 316 e 304L, que são não reativos e frequentemente duram muito tempo mesmo em ambientes hostis, são perfeitos para uso no setor petroquímico. Os tubos com aletas garantem o processamento, resfriamento e aquecimento confiáveis de óleo cru e produtos químicos ao resistir a altas temperaturas e pressões.
Aplicações Navais
A indústria naval usa aço inoxidável com aletas na construção naval. Isso inclui navios usados para navegação comercial e extração de petróleo offshore. Os fabricantes de navios usam tubos como o tubo Kral, tubo hairpin, tubo W e tubo oval. Os aços inoxidáveis com aletas suportam o ambiente marinho e resistem à água do mar e a outros produtos químicos agressivos, o que protege os equipamentos marítimos.
Indústria Aeroespacial
Os trocadores de calor com tubos com aletas na indústria aeroespacial regulam a temperatura de espaçonaves, satélites e foguetes. Devido às condições extremas do espaço (como vácuo, temperaturas extremas e radiação), os tubos aeroespaciais devem ser eficientes na transferência de calor e leves. Eles também exigem alta durabilidade e resistência à corrosão. Os tubos com aletas de aço inoxidável atendem aos requisitos de transferência de calor e leveza, garantindo o controle térmico ideal das espaçonaves.
Indústria de Alimentos e Bebidas
Devido aos seus rigorosos requisitos de higiene e sanidade, o setor de alimentos e bebidas emprega tubos com aletas para processamento de alimentos, refrigeração e equipamentos de esterilização sanitária. Os tubos de aço inoxidável são fáceis de limpar, não abrigam bactérias e são resistentes à corrosão. Os tubos com aletas atendem aos rigorosos requisitos de higiene e sanidade da indústria de alimentos e bebidas, o que garante a segurança do processamento de alimentos.
Um comprador precisa pensar em algumas coisas antes de optar por um aço inoxidável com aletas específico.
Necessidades da aplicação
A aplicação pretendida ditará de alguma forma o tipo de tubo com aletas que os compradores precisarão. Por exemplo, se for usado para construir um trocador de calor em um ambiente industrial, eles podem precisar de algo com alta condutividade térmica. Além disso, o ambiente em que o tubo operará será muito importante. Se for sujeito a substâncias corrosivas, então um material anticorrosivo como Incolloy pode ser uma boa escolha.
Compatibilidade com fonte/sumidouro de calor
Considere sempre a fonte e o sumidouro de calor. Se a fonte de calor for extremamente quente, um material com alto ponto de fusão, como o cobre, será necessário para resistir a altas temperaturas.
Requisitos de manutenção
Alguns materiais exigem manutenção periódica para garantir que durem mais. Por exemplo, os tubos com aletas feitos de aço carbono precisarão de pintura regular para evitar a ferrugem. Caso contrário, eles serão danificados muito rapidamente. Se os usuários finais não tiverem o luxo de manutenção regular, o aço inoxidável com alta resistência à corrosão pode ser ideal.
Considerações sobre orçamento e custo
Devido ao seu alto custo, quando uma aplicação exigir um material como aço duplex, os compradores podem precisar procurar soluções alternativas que reduzam o custo sem comprometer a qualidade.
P: Qual é a diferença entre tubos com aletas soldados e não soldados?
R: O tubo base possui uma aleta externa soldada ou não soldada. A transferência de calor é melhorada porque a área de transferência de calor é aumentada em tubos com aletas. Devido à maior área de superfície e à transferência de calor mais eficaz, os tubos com aletas soldados podem funcionar a uma pressão e calor mais altos.
P: Como os tubos com aletas de trocadores de calor podem ser limpos?
R: Limpe as aletas externas com um pano macio. Ar comprimido ou um soprador podem ser usados para remover poeira dos tubos internos. Alternativamente, água sob pressão pode ser pulverizada do lado da aleta. Evite o uso de produtos químicos fortes ou qualquer outro método que possa danificar as aletas ou tubos do trocador de calor.
P: Como a transferência de calor pode ser otimizada em tubos com aletas?
R: Escolhendo o material apropriado, aumentando a quantidade ou altura das aletas, garantindo o ajuste adequado dos tubos com aletas e evitando a oxidação e a corrosão utilizando fatores que aumentam a eficiência da troca de calor, os tubos com aletas de resfriamento podem ser otimizados para a transmissão de calor.