Blechfertigung

5.1. Welche Art von Flosse sollte ich verwenden?

Die Wahl zwischen Aluminium-L-Fuß und geschweißten Rippenrohren (spiralförmig und längs) ist normalerweise klar – Aluminium-L-Fuß-Rippenrohre werden im Allgemeinen in luftgekühlten Anwendungen mit Betriebstemperaturen unter 400 ° F verwendet. Innerhalb des Aluminium-L-Fußes Kategorie ist die Wahl zwischen massiven Rippen und perforierten Rippen weniger klar und hängt davon ab, ob Sie von der verbesserten Wärmeübertragungseffizienz profitieren möchten, die für perforierte Rippen behauptet wird.

Bei den geschweißten Rippentypen zeigen unsere Erfahrungen mit Kunden, dass die Wahl zwischen spiralförmigen Rippen und Längsrippen im Allgemeinen von der Richtung des Fluidflusses über die Rippen abhängt, mit dem Ziel, dass die Flüssigkeit zwischen den Rippen und nicht über die Rippen strömt. Im Fall einer Tankheizung wird der Flüssigkeitsstrom beispielsweise durch Konvektionsströmungen im Tank verursacht – wenn die Flüssigkeit neben dem Rippenrohr erwärmt wird, steigt sie vertikal an und die kältere Flüssigkeit in der Nähe des oberen Endes des Tanks fällt vertikal . Wenn eine Tankheizung mit vertikal ausgerichteten Rippenrohren installiert werden soll, kann daher ein Längsrippenrohr die beste Wahl sein, da die aufsteigende Flüssigkeit in einer Richtung parallel zur Längsachse des Rohrs und zwischen den Rippen strömt. Wenn der Erhitzer jedoch horizontal installiert werden soll, können spiralförmige Rippen die beste Wahl sein, da der Flüssigkeitsstrom senkrecht zur Rohrachse und zwischen den spiralförmigen Rippen verläuft.

Wenn Sie sich für geschweißte spiralförmige Rippenrohre entscheiden, ist eine weitere Entscheidung erforderlich - Helical Solidor Helical Serrated? ...

- Bei einigen Rohr-/Rippen-Konfigurationen bietet schraubenförmig gezahnt eine größere Oberfläche als massiv, und bei anderen Rohr-/Rippen-Konfigurationen ist das Gegenteil der Fall. Ein Flächenvergleich kann anhand der in Design Info enthaltenen Tabellen angestellt werden.

- Ein klarer Vorteil von schraubenförmig gezahnten Rohren besteht darin, dass bei einer bestimmten Rohrgröße eine größere Rippenhöhe für gezahnte als für massive Rohre verwendet werden kann. Dies liegt daran, dass die Zacken oder Einschnitte im Rippenstreifen die Bildung einer größeren Rippenstreifenbreite um ein Rohr einer gegebenen Größe ohne wesentliche Verformung der Rippe ermöglichen.

- Es wurde behauptet, dass schraubenförmig gezahnt gegenüber schraubenförmigen Feststoffen einen Vorteil bietet, insbesondere bei leichteren Flüssigkeiten, da die gezahnten Segmente einen gewissen seitlichen (Querrippen-) Fluss der Flüssigkeit entlang der Rohrachse ermöglichen, was dazu dient, die Turbulenz zu erhöhen und dadurch aufzubrechen die thermische Grenzschicht und die Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz; und verlangsamt auch die Bildung von Schmutzablagerungen zwischen den Rippen.

Die Entscheidung, welche Art von Rippen Sie verwenden möchten, liegt bei Ihnen – Metalli ist bereit, jede Art von Rippenrohr anzubieten, die Sie benötigen.

5.2. Warum Rippenrohre verwenden?

Rippenrohre werden bei Anwendungen verwendet, bei denen Wärme von einer heißen Flüssigkeit auf eine kältere Flüssigkeit durch eine Rohrwand übertragen wird. Die Geschwindigkeit, mit der eine solche Wärmeübertragung erfolgen kann, hängt von drei Faktoren ab: (1) der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Fluiden; (2) der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen jedem der Fluide und der Rohrwand; und (3) der Oberflächenbereich, dem jedes Fluid ausgesetzt ist. Bei einem blanken (unberippten) Rohr, bei dem die Außenfläche nicht wesentlich größer ist als die Innenfläche, bestimmt die Flüssigkeit mit dem niedrigsten Wärmeübertragungskoeffizienten die Gesamtwärmeübertragungsrate. Wenn der Wärmeübergangskoeffizient des Fluids im Rohr um ein Vielfaches größer ist als der des Fluids außerhalb des Rohres (z. B. Dampf innen und Öl außen), kann die Gesamtwärmeübertragungsrate stark verbessert werden, indem die äußere Oberfläche des Tube. Mathematisch ausgedrückt wird das Produkt des Wärmeübertragungskoeffizienten für das äußere Fluid multipliziert mit der äußeren Oberfläche so gemacht, dass es dem Produkt des inneren Fluid-Wärmeübertragungskoeffizienten multipliziert mit der inneren Rohroberfläche besser entspricht.

Das gesamte Konzept von Rippenrohren besteht also darin, die äußere Oberfläche zu vergrößern. Als Beispiel hat eine übliche Rippenrohrkonfiguration von 2" (nominal) Rohr mit 3/4" hohen geschweißten spiralförmigen massiven Rippen von 12 Gauge Dicke mit 6 Rippen pro Zoll eine Außenoberfläche von 8,23 sq. ft. pro linearem Fuß; wohingegen das gleiche blanke Rohr eine äußere Oberfläche von nur 0,62 sq. ft. pro linearem Fuß hat. (Siehe Design Info für umfangreiche Tabellen zu Oberflächen und Flossengewichten.)

Der Vorteil von Rippenrohren besteht darin, dass durch die Erhöhung der Gesamtwärmeübertragungsrate die Gesamtzahl der für eine bestimmte Anwendung erforderlichen Rohre verringert wird, wodurch auch die Gesamtausrüstungsgröße und die Kosten des Projekts verringert werden. In vielen Anwendungsfällen ersetzt ein Rippenrohr sechs oder mehr blanke Rohre zu weniger als 1/3 der Kosten und 1/4 des Volumens.

5.3. Welche Materialien werden für Rippenrohre verwendet?

Bei Aluminium-L-Fuß-Rippenrohren ist das Rippenmaterial Aluminium, entweder 1100-0 oder 5005. Das Rohrmaterial ist im Allgemeinen Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder Messing; das Rohr kann jedoch aus jedem Material bestehen.

Bei geschweißten schraubenförmigen massiven und geschweißten schraubenförmigen gezahnten Rippenrohren können die Rippen- und Rohrmaterialien eine beliebige Kombination sein, die mit dem MSG-Verfahren (Gas-Metall-Lichtbogenschweißen) zusammengeschweißt werden kann.

Bei geschweißten Längsrippenrohren können die Rippen- und Rohrmaterialien eine beliebige Kombination sein, die miteinander widerstandsgeschweißt werden können.

Die für eine bestimmte Anwendung ausgewählten Materialien sind eine Funktion der Betriebstemperatur, der korrosiven Umgebung und/oder der erosiven Umgebung. Zu den gängigen Rohrmaterialien, die für unsere geschweißten Produktlinien verwendet werden, gehören: Kohlenstoffstahl, Kohlenstoffmolybdän, Chrommolybdän, Edelstahl, Inconel und Incoloy. Zu den üblichen Flossenmaterialien gehören: Kohlenstoffstahl; rostfreie Stähle der Typen 304, 310, 316, 321, 409 und 410; Nickel 200 und Inconel.