¿Qué es la tubería corrugada de acero inoxidable ?

En los intercambiadores de calor industriales, la tubería corrugada de acero inoxidable se refiere a tubos rectos de acero inoxidable con corrugaciones continuas (a menudo helicoidales o con patrones) en la pared del tubo. La geometría de la corrugación (paso, profundidad, perfil) se selecciona para:

• Interrumpir la capa límite que se forma en los tubos lisos

• Promover la mezcla y la turbulencia a velocidades de flujo más bajas

• Aumentar la interacción efectiva de la superficie entre el fluido y la pared

¿Por qué la corrugación aumenta el rendimiento?

1) Mayor transferencia de calor con una penalización operativa comparable, o a veces menor

Debido a que las corrugaciones perturban el flujo cerca de la pared, pueden ofrecer coeficientes de transferencia de calor generales más altos que los tubos lisos en tareas comparables. Una discusión industrial informa ~40–80% más altos coeficientes generales en comparación con los tubos lisos en comparaciones similares (dependiendo de la aplicación).

Las pruebas académicas también muestran que las configuraciones de tubos corrugados pueden ofrecer ~2.0–2.6× aumento del coeficiente de transferencia de calor, con ~1.9–2.0× aumento de la resistencia hidráulica, en un rango de Reynolds informado de 4000–40000—destacando el clásico equilibrio: más transferencia de calor, pero algo de caída de presión adicional.

2) Mejor comportamiento de ensuciamiento y funcionamiento más estable

El remolino y el flujo secundario creados por las corrugaciones pueden retrasar la acumulación y ayudar a evitar que el rendimiento se desvíe. Una fuente de la industria describe retrasos en el ensuciamiento de hasta ~50% en fluidos desafiantes y también señala ciclos de limpieza más cortos en algunos casos (dependiendo del servicio). 

3) Diseños de intercambiadores más compactos

Con más flujo de calor por longitud, los intercambiadores de tubos corrugados pueden diseñarse más cortos y ligeros que los equivalentes de tubos lisos para la misma tarea; una fuente cita hasta ~30% más cortos en ciertos diseños. 

Aplicaciones de tuberías rígidas corrugadas de acero inoxidable

Normalmente, verá tubos corrugados rígidos dentro de los intercambiadores tubulares cuando la tarea involucra uno o más de los siguientes:

• Fluidos de viscosidad moderada a alta donde los tubos lisos luchan por mantenerse turbulentos

• Corrientes que contienen partículas donde se debe controlar el cizallamiento pero aún se necesita mezcla

• Servicios de ensuciamiento (lodos, soluciones cristalizantes, corrientes biológicas, productos pegajosos)

• Limitaciones de espacio donde la compacidad es importante

• Ciclos térmicos donde los diseños que toleran la expansión/contracción son beneficiosos 

Algunos diseños de equipos combinan tubos corrugados con características de construcción que simplifican la inspección/limpieza y gestionan la expansión (por ejemplo, arreglos tubulares sanitarios concéntricos y conceptos de “flotación” en ciertas familias de productos).