Трубы для отопления оребренные: купить алюминиевые, чугунные и стальные изделия – Особенность оребренных труб: преимущества, расчет, сфера применения

Особенность оребренных труб: преимущества, расчет, сфера применения

Трубы с металлическими ребрами были изобретены с целью увеличения площади наружной поверхности. Такая конструкция позволяет повысить теплопередачу в 1,5 раза. Эти изделия применяются в областях, где необходим быстрый теплообмен между жидкостью в трубе и окружающей средой. Эффективность зависит от правильности выбора конструкции и сырья применительно к конкретным условиям.

Конструкция

Независимо от материала, изделия этого вида по устройству одинаковы. Отличаются они только деталями – формой лепестков и коэффициентом оребрения. «Сооружение» собирается из двух составляющих:

1. Основа – это труба, изготовленная из материала с антикоррозийными свойствами. Ее задача – выдерживать давление и перепад температур. Используют стальные, чугунные и трубы из цветных металлов. В зависимости от решаемых задач по ним протекает хладо- или теплоноситель.
2. Ребра, закрепляемые на основе. Так как нагрев осуществляется по всей поверхности лепестков, его эффективность остается на одном уровне независимо от температуры носителя.

Коэффициент оребрения – это величина, получаемая от деления площади выступов и участков между ними на неоребренную поверхность. Чем он больше, тем выше эффективность.

Трубы из чугуна отливаются сразу с ребрами. Для изготовления изделий из других материалов применяют:

• высокочастотную приварку элементов;
• обжим шайб;
• поперечно-винтовую накатку;
• электродуговую и контактную сварку;
• навивку с натяжением металлической ленты на основу.

Некоторые производители для повышения эффективности теплопередачи делают ребра с прорезями. Трубы, изготовленные методом накатки алюминия, могут применяться при температуре до 350 ⁰C. Конструкции, сделанные по технологии навивки стальной ленты, способны выдержать более суровые условия.

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.

Разновидности труб и технические характеристики

Выпускается два типа оребренных изделий: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, вторые – из разных сплавов. Характеристики нормируются ГОСТом:

• толщина стенок – 2-12 мм;
• наружный диаметр – 20-219 мм;
• высота ребер – 8-28 мм;
• шаг витков – 3,6-25 мм;
• толщина выступов – 0,8-2,5 мм;
• длина – 1,5-24 м.

Форма ребер может быть квадратной и круглой. Прямоугольный тип эффективнее, так как у него больше площадь. Расположение выступов бывает радиальным, спиральным, продольным.

Чугунные

Изделия из этого материала давно применяются для отопления больших производственных помещений, в экономайзерах котельных. В быту из-за большого веса они используются реже. В индивидуальных системах отопления нередко устанавливается стартовая чугунная труба, чтобы быстро прогревать помещение. К достоинствам относятся:

• высокая стойкость к коррозии;
• простота монтажа;
• хорошая теплопередача;
• компактность;
• использование в паровых отопительных системах с температурой до 150 ⁰C;
• давление до 24 атм;
• маленькая стоимость.

Недостатки тоже имеются:

• скапливание трудноудаляемой пыли в межреберном пространстве;
• большой вес;
• низкая механическая прочность.

Алюминиевые

Благодаря высокой стойкости к химически активным веществам эти трубы широко применяются в промышленности. Из достоинств следует отметить:

1. Неподверженность коррозии изделий, изготовленных из материала с содержанием алюминия выше 95 %. Трубы из сплавов с большим количеством добавок ржавеют, поэтому их необходимо защищать от воздействия влаги.
2. Малый вес – не создает проблем при перевозке и монтаже.
3. Возможность применения в агрессивных средах.
4. Низкая шероховатость внутренних стенок по сравнению со стальными и чугунными аналогами – обеспечивает хорошую пропускную способность.
5. Легкость механической обработки.

Алюминий высокой чистоты обладает канцерогенными свойствами, поэтому трубы из него нельзя использовать для бытовых нужд. При выборе следует учитывать, что изделия, не прошедшие обработку отжигом, закаливанием или нагартовкой, легко деформируются на холоде.

Нержавеющие

Эти трубы считаются лучшими для монтажа радиаторных отопительных систем любого типа. Они обладают следующими преимуществами:

• малым коэффициентом теплового расширения, поэтому даже длинную трубу не покоробит при сильном нагреве;
• высокой прочностью;
• долговечностью;
• хорошей сопротивляемостью к коррозии и химически активным веществам;
• жаростойкостью, что позволяет использовать нержавеющие трубы даже в высокотемпературных печах;
• сильной теплопроводностью.

Недостатков, кроме большой стоимости, не обнаружено.

Медные

Изделия из этого металла широко применяются в промышленности и быту. Их эксплуатационные преимущества обусловлены уникальными свойствами меди:

1. Выдерживание нагрева до нескольких сотен градусов. При температуре 600 ⁰C они отжигаются с незначительной потерей прочности, но становятся более пластичными. Точка плавления меди – 1000 ⁰C, что позволяет делать теплообменники, устанавливаемые в топках котлов.
2. Рабочее давление – до 30 атм.
3. Высокая стойкость к химически активным веществам и коррозии.
4. Небольшой коэффициент теплового расширения.
5. Малая шероховатость – обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление. Поэтому при равенстве условий эксплуатации допускается использование труб меньшего диаметра по сравнению со стальными аналогами. На гладких стенках не образуются отложения.
6. Благодаря специфике соединения медных труб на стыках проходное сечение не уменьшается.
7. Медь – экологически чистый материал с антимикробными свойствами.
8. Длительный срок службы (более 50 лет).

Из недостатков можно отметить самую высокую стоимость по сравнению с трубами из других материалов и сложность монтажа.

Биметаллические

Сочетание разнородных сплавов позволяет получать изделия с уникальными свойствами. Например, стальная труба, оребренная алюминием, обладает высокой прочностью и отличной теплоотдачей, что позволяет расширить сферу применения. Поскольку их начали выпускать сравнительно недавно, изучение свойств различных комбинаций до сих пор продолжается.

При изготовлении биметаллических изделий для теплообменников используются следующие сочетания материалов (труба + оребрение):

• сталь с алюминием;
• нержавейка с медью;
• латунь с алюминием;
• нержавейка с алюминием.

Совмещение разных металлов позволяет получить следующие преимущества:

• отличную теплоотдачу;
• большую механическую прочность;
• длительный срок службы;
• низкую стоимость;
• возможность использования в системах с высоким давлением теплоносителя.

Для решения конкретных задач требуются трубы с определенными свойствами, поэтому при выборе следует обращать внимание на их характеристики и производить вычисление эффективности.

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 (α_пр) и площадь выступов определяются:

где F_р – 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.

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.

Как сделать оребрение своими руками

При самостоятельном изготовлении следует учитывать, что эффективность таких труб ниже по сравнению с заводскими образцами. В домашних условиях оребрение можно сделать на небольшом участке или короткой заготовке. В зависимости от имеющегося оборудования используют:

• сварку;
• намотку проволоки;
• насечку + сварку;
• нарезку резьбы глубокого профиля с помощью токарного станка;
• насечку + натяг.

Заключение

Благодаря небольшому весу и высокой эффективности оребренные трубы (кроме чугунных), объединенные в секции, все чаще применяются для отопления загородных домов. Их цена зависит от материала, толщины стенок, размера ребер. Стоимость изделий с термостойким покрытием больше, но они надежней. Лучшим вариантом по соотношению цена/эффективность будут биметаллические трубы.

Похожие статьи:

Оребренные трубы для систем отопления — что это такое, и для чего они нужны

Всем известно, что оребренные трубы для теплообменников широко используются в гидравлических механизмах и  в различных отраслях промышленности для эффективного отвода тепла от рабочих жидкостей и газов. В то же время не все знают, что такие трубы нередко встречаются в повседневной жизни любого жильца квартиры или частного дома, например в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, а также в бытовых системах отопления.

Разновидности оребернных труб

Особенности применения оребренных труб

Чтобы детально изучить сферу применения и основные потребительские качества металлических оребренных труб, в этой статье будут рассмотрены главные технические характеристики подобных изделий, а также кратко описана технология их производства.

Также читателю будет предложена краткая инструкция по эксплуатации и уходу за металлическими оребренными трубами, которые используются в бытовых системах обогрева и кондиционирования воздуха.

Технология производства

Все трубы с оребренной наружной поверхностью, по технологии изготовления условно можно разделить на два вида: монометаллические и биметаллические. Например, монометаллическая оребренная медная труба изготавливается методом отливки или вытачивания из медной заготовки, в результате чего получается цельное изделие, которое представляет собой литую трубу с продольными или поперечными охлаждающими ребрами.

Образцы оребренных радиаторов для отопления

В биметаллических изделиях ребра охлаждения устанавливаются отдельно, и для их изготовления может использоваться один из трех способов:

• Накатка – на металлическую трубу напрессовывается лента или цилиндрическая заготовка из медного или алюминиевого сплава, на которой при помощи специального прокатного станка накатываются поперечные ребра охлаждения.
• Спирально-винтовая навивка – на металлическую бесшовную трубу накатывается поперечное рифление, а затем напрессовывается спиральная L-образная лента из материала с высоким коэффициентом теплопередачи.
• Спирально-винтовая ТВЧ – изготавливается похожим способом, только для большей надежности спиральная лента приваривается к трубе токами высокой частоты при помощи специального сварочного аппарата.

На фото показан радиатор со спирально-винтовой навивкой

Отличительные качества

Металлические радиаторы с оребренной поверхностью по многим показателям существенно отличаются от обычных гладких водопроводных труб, поэтому их используют в системах теплообмена.

1. Хорошая теплопроводность. Ребра охлаждения имеют высокий коэффициент теплопередачи и низкое сопротивление теплопроводности, что позволяет при одинаковой длине и диаметре трубопровода значительно ускорить процесс теплообмена.
2. Высокая прочность. Материал, из которого они изготовлены, допускает эксплуатацию в широком диапазоне температур (от сверхнизких до сверхвысоких) при очень высоком давлении.

Наиболее эффективными считаются оребренные трубы из меди

1. Долговечность. Изделия с оребренной поверхностью имеют очень долгий срок службы, однако могут эффективно работать только при отсутствии загрязнений на ребрах и между ними, поэтому в процессе эксплуатации нуждаются в периодической очистке.
2. Особенности конструкции. Охлаждающие ребра изготавливаются из более тонкого и мягкого материала, чем основная труба, поэтому при обращении с ними следует соблюдать осторожность, а для защиты от механических повреждений их нужно закрывать воздухопроницаемым защитным экраном.

Монометиллические алюминиевые радиаторы

   [stextbox defcaption=»true» shadow=»true»]Монометаллические радиаторы обладают более высокой прочностью, лучшей герметичностью и низким термическим сопротивлением теплопередачи, по сравнению с биметаллическими. При этом достаточно высокая цена таких изделий делает нецелесообразным их массовое применение в народном хозяйстве.[/stextbox]

 

Сфера применения

Как уже говорилось в начале статьи, подобные изделия широко используются практически во всех отраслях промышленности, однако при более детальном изучении этого вопроса, им всегда можно найти применение в домашнем хозяйстве.

1. Отопление жилых домов. Например, используя оребрение труб своими руками можно изготовить эффективную систему отопления для загородного дома.
2. Обогрев бытовых построек. Стальные трубы с ребрами охлаждения можно использовать в качестве радиаторов для отопления парников, теплиц, загона для животных, а также других подсобных помещений.
3. Климатическое оборудование. Кроме всего прочего, подобные изделия используются практически во всех жидкостных нагревательных приборах (отопительные котлы, газовые колонки) а также в холодильниках и климатической бытовой технике (кондиционеры, чиллеры, фанкойлы).

Медные теплообменники для газовых колонок

Заключение

По результатам данной статьи можно прийти к выводу, что трубы с боковым оребрением наружной поверхности, которые обладают повышенной теплоотдачей, можно с успехом использовать для обустройства систем отопления и подогрева воды в домашнем хозяйстве.

Чтобы получить дополнительную информацию по интересующему вопросу, можно посмотреть видео в этой статье или почитать другие материалы подобной тематики на нашем сайте. Если у вас останутся вопросы, их можно обсудить в комментариях ниже.

Трубы оребренные, спирально-ленточное оребрение труб

ООО «Асбестовский котельно-машиностроительный завод» производит трубы со спирально-ленточным оребрением.

Оребренные трубы предназначены для использования в теплообменниках воздушно-водяной и воздушно-маслянной систем электрических машин и трансформаторов общего назначения.

Все конструкции теплообменных оребренных труб защищены авторскими свидетельствами.

Оребренная труба изготавливаются без защитного покрытия длинной до 6 м, а для тропического климата с защитным анодно-окисным покрытием, длиной до 2,5 м.

Оребрение производится методом прикорневой приварки ленты непрерывным швом с использованием ТВЧ.

Преимущества оребренных труб:

• Коэффициент теплопередачи увеличивается до 50%
• Расход труб сокращается до 50%
• Общий вес теплообменников снижается на 30-40%
• Ресурс работы поверхности нагрева увеличивается в 2-3 раза за счет снижения скорости в шахтах и уменьшается абразивный износ
• Уменьшение на 20-25% аэродинамического сопротивления за счет снижения скорости дымовых газов
• Снижение температуры дымовых газов за счет увеличения поверхности нагрева без расширения шахты

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*20
Высоколегированная 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 ребра t — шаг оребрения b — толщина ребра S — толщина стенки трубы d — диаметр трубы D — 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.

Радиаторы оребренные

ООО «Асбестовский котельно-машиностроительный завод» производит радиаторы оребренные с использованием труб со спирально-ленточным оребрением собственного производства.

Оребренные радиаторы предназначены для эффективного отопления больших помещений и производственных площадей.

• Промышленные оребренные радиаторы
• Оребренные радиаторы для предприятий
• Радиаторы для школ и детских садов
• Радиаторы для больниц
• Радиаторы оребренные для отопления подъездов и ЖКХ
• Оцинкованные оребренные радиаторы отопления для установки в помещения с повышенной влажностью

Главное преимущество оребренных радиаторов отопления это повышенная теплоотдача до 40% и низкая стоимость!

Для удобства транспортировки и монтажа мы отдельно производим пакеты оребренных труб и гибов 90° и 180°, которые уже на месте установки свариваются в единую конструкцию. Это позволяет смонтировать высокоэффективную систему отопления, с применением оребренного радиатора неограниченной длинны. В результате можно легко смонтировать отопление в большом помещении, заменив десятки отдельных радиаторов отопления на одну высокоэффективную конструкцию.

Для установки в помещения с повышенной влажностью производятся оцинкованные оребренные радиаторы.

Мы производим оребренные радиаторы любых размеров и форм, как в виде отдельных пакетов оребренных труб и гибов к ним, так и в виде готового изделия.

Поможем в проектировании радиатора для Вашей системы отопления, а так же осуществим качественный монтаж с гарантией качества!

Секции оребренного радиатора изготавливаются из прочной стальной трубы методом прикорневой приварки ленты непрерывным швом с использованием ТВЧ. При этом сама труба не повреждается и сохраняет все свои прочностные характеристики.

Преимущества оребренных радиаторов:

• Низкая стоимость в отличие от алюминиевых, биметаллических или чугунных радиаторов.
• Высокая надежность, обусловленная высокой прочностью стальной трубы. В большинстве случаев можно утверждать что оребренный радиатор производства ООО «АКМЗ» прочнее чем сами трубные коммуникации. Вы можете быть уверены в надежности нашей продукции!
• Увеличенная до 50% теплоотдача, обусловленная намного большей площадью теплообмена оребренной трубы по сравнению с аналогами.
• Малый вес оребренного радиатора по сравнению с чугунным.

Радиаторы оребренные, выпускаемые заводом «АКМЗ», соответствует государственным стандартам и техническим условиям, а так же защищены авторскими свидетельствами.

Оребренные теплообменные трубы — виды, характеристики, геометрические параметры

Оребренные трубы широко используются в энергетике и промышленности для теплообменных устройств конвективного типа. Наиболее часто такие устройства выполняются в виде трубных пакетов, которые отличаются высокими прочностными характеристиками, технологичностью, удобством компоновки, монтажа и обслуживания.

На производство оребренных труб идет значительная доля металла, используемого в энергомашиностроении. Снизить его расход можно, применяя поперечное оребрение труб, которое позволяет максимально развить поверхность теплообмена в единице объема и значительно улучшить показатели компактности и удельной металлоемкости.

D – диаметр несущей трубы, s – высота ребра, b – толщина ребра, t – расстояние между ребрами (шаг)

Геометрические параметры оребренных труб АВО

Коэффициент оребрения	Наружный диаметр, мм	Высота ребра, мм	Кол-во ребер на 1 м погонной длины	Длина трубы, мм
9	49	10,5	286	12 000
14,6	56	14	333	12 000
20	57	15	400	12 000
22	57	15	433	12 000

Широкое внедрение конвективных поверхностей c поперечным оребреннием труб (например различные конструкции АВО) в энергетику и промышленность стало возможным на основе методов оребрения труб c помощью технологий:

• Накатка – на несущую трубу надевается труба большего диаметра с заданной толщиной из алюминия, из которой в последствии выдавливаются ребра методом деформации с помощью роликов станка;
• Навивка – на несущую трубу навивается внатяг алюминиевая лента, которая может иметь несколько вариантов крепления: в канавку или без.

В то же время существуют проблемы  точных и универсальных методов расчета их теплоаэродинамических характеристик, дальнейшего совершенствования таких поверхностей, интенсификации теплообмена в них. Решение этих проблем в определенной мере сдерживалось отсутствием достоверной физической картины процессов переноса в поперечно-оребренных поверхностях.

Оребренные трубы методом навивки

Металлоемкость оребренных труб

Самая низкая металлоемкость у труб с оребрением при помощи навивки алюминиевой ленты. При данном методе получается наиболее тонкое ребро и отсутствует дополнительный слой металла поверх несущей трубы в отличие от накатки.

Наименование параметра	Труба с завальцованный ребрами типа «G»	Труба с KLM ребрами	Накатное оребрение
Коэффициент оребрения	22	22	20
Шаг оребрения, мм	2,5	2,5	2,5
Средняя толщина ребра, мм	0,33	0,33	0,735
Расчетный расход алюминия на 1 м оребренной трубы, кг	0,7	0,8	1,5
Металлоемкость 1 м оребренной трубы, кг	2,097	1,93	2,65
Диаметр и толщина стенки оребренной трубы, мм	25 х 2,5	25 х 2,0	25 х 2,0

Оребренные трубы специального назначения

Для интенсификации и повышения эффективности оребрения иногда используют прорези на ребрах. Ребра с насечками сложнее в изготовлении и требуют дополнительного оборудования. Для аппаратов воздушного охлаждения такие трубы не получили широкого применения.

Виды оребренных труб с интенсификацией