¿Cuáles son los diferentes tipos de tubos con aletas?

Comprensión de los diferentes tipos de tubos aleteados

Los tubos aleteados siguen siendo una de las formas más efectivas de aumentar la capacidad de transferencia de calor en equipos del lado del aire/gas al expandir el área de la superficie externa sin agrandar drásticamente la huella del intercambiador. Con múltiples diseños de aletas y tecnologías de fijación disponibles, seleccionar el tipo de tubo aleteado correcto es esencial para lograr un rendimiento térmico estable, una vida útil confiable y un costo de mantenimiento predecible.

Por qué son importantes los tubos aleteados

En la mayoría de las tareas del lado del aire/gas, la resistencia limitante está en el exterior del tubo. Al agregar aletas (o formarlas a partir de la pared del tubo), los diseñadores pueden mejorar significativamente la transferencia de calor, lo que permite paquetes más pequeños, menor potencia del ventilador para la misma tarea o una tarea mayor en la misma huella.

Tipos clave de tubos aleteados utilizados en la industria

1) Por dirección de la aleta (geometría)

Tubos aleteados helicoidales (en espiral)
Las aletas se enrollan alrededor del tubo en espiral. Este es el diseño más común para enfriadores de aire, calentadores y recuperación de calor residual.

• Fuerte rendimiento por volumen de paquete

• Ampliamente disponible en muchos materiales y estilos de aletas

Tubos aleteados longitudinales
Las aletas rectas corren a lo largo del tubo (como rieles). A menudo se eligen cuando la disposición del flujo, el acceso a la limpieza o la disposición mecánica favorecen los canales abiertos.

• Puede ser más fácil acceder entre las aletas

• A menudo se utilizan en arreglos específicos de calderas y manejo de gas

2) Por método de fijación de la aleta (el impulsor de rendimiento y confiabilidad “real”)

A. Integrales / Monometálicos (aleta formada a partir del material del tubo)

• Tubos integrales (laminados) / de aleta baja:Las aletas se forman a partir de la pared del tubo (comúnmente utilizado para mejorar el rendimiento exterior en intercambiadores compactos).
  Fuerza: sin interfaz de metal diferente; metalurgia consistente.
  Límite: la altura de la aleta es típicamente más baja que los diseños de “aleta alta”.

B. Tubos aleteados extruidos (comúnmente bimetálicos)
Una manga exterior (a menudo de aluminio/cobre) se extruye mecánicamente sobre un tubo base (a menudo de acero al carbono/acero inoxidable), formando aletas altas con un fuerte contacto.

• Alta superficie y fuerte contacto aleta-tubo

• Popular para tareas del lado del aire donde la compacidad es importante

• Debe considerar la corrosión de la aleta exterior y la capacidad de temperatura

C. Aletas unidas mecánicamente / enrolladas

• L-Footed / LL-Footed: la tira de la aleta está enrollada; LL ofrece más cobertura en el pie.
  Fuerza: económico y común.
  Límite: no es ideal para ciclos de alta temperatura donde la unión puede relajarse.

• KL-Footed: agarre mecánico mejorado mediante moleteado/prensado en la superficie del tubo.
  Fuerza: unión mejorada vs L/LL.

• Tipo G (empotrado): la aleta se inserta en una ranura mecanizada y se bloquea formando el metal del tubo a su alrededor.
  Fuerza: anclaje mecánico muy fuerte; mejor para temperaturas más altas y vibraciones.

D. Tubos aleteados soldados

• Soldado de alta frecuencia / Soldado por láser: la tira de la aleta se suelda continuamente al tubo.
  Fuerza: excelente integridad de la unión para altas temperaturas y ciclos; robusto en servicio exigente.
  Consideración: mayores expectativas de control de calidad (control de soldadura, END, comprobaciones de metalurgia).

• Aletas soldadas longitudinales: aletas rectas soldadas a lo largo del tubo; se utilizan donde la disposición/limpieza lo exige.

E. Tubos con espárragos (Pin-Fin)
En lugar de aletas continuas, los espárragos/pasadores se sueldan a la superficie del tubo.

• A menudo se seleccionan para corrientes de gas sucias, erosivas o hollinosas donde la durabilidad y la facilidad de limpieza son prioridades

• Típicamente más pesados, con diferentes compensaciones de rendimiento que las espirales de aleta alta

3) Estilos comunes de bordes de aletas (ajuste del rendimiento)

Aletas lisas: más fáciles de limpiar en algunas aplicaciones
Aletas dentadas/segmentadas: mayor turbulencia y mejor transferencia de calor, pero puede complicar la limpieza si la suciedad es severa