Quais são os diferentes tipos de tubos aletados?

Compreendendo os Diferentes Tipos de Tubos Aletados

Os tubos aletados continuam sendo uma das formas mais eficazes de aumentar a capacidade de transferência de calor em equipamentos do lado do ar/gás, expandindo a área de superfície externa sem aumentar drasticamente a área ocupada pelo trocador. Com múltiplos designs de aletas e tecnologias de fixação disponíveis, selecionar o tipo de tubo aletado certo é essencial para alcançar um desempenho térmico estável, vida útil confiável e custos de manutenção previsíveis.

Por que os tubos aletados são importantes

Na maioria das aplicações do lado do ar/gás, a resistência limitante está na parte externa do tubo. Ao adicionar aletas (ou formá-las a partir da parede do tubo), os projetistas podem melhorar significativamente a transferência de calor—suportando feixes menores, menor potência do ventilador para a mesma aplicação ou maior aplicação na mesma área ocupada.

Principais tipos de tubos aletados usados na indústria

1) Por direção da aleta (geometria)

Tubos Aletados Helicoidais (Espiral)
As aletas envolvem o tubo em espiral. Este é o layout mais comum para resfriadores de ar, aquecedores e recuperação de calor residual.

• Desempenho forte por volume do feixe

• Amplamente disponível em muitos materiais e estilos de aletas

Tubos Aletados Longitudinais
As aletas retas percorrem o comprimento do tubo (como trilhos). Frequentemente escolhidos quando o arranjo do fluxo, o acesso à limpeza ou o layout mecânico favorecem canais abertos.

• Pode ser mais fácil de acessar entre as aletas

• Frequentemente usados em arranjos específicos de caldeiras e manuseio de gás

2) Por método de fixação da aleta (o fator de desempenho e confiabilidade “real”)

A. Integral / Monometálico (aleta formada a partir do material do tubo)

• Tubos Integrais (Laminados) / Aletas Baixas: as aletas são formadas a partir da parede do tubo (comumente usado para melhorar o desempenho externo em trocadores compactos).
  Força: sem interface de metal dissimilar; metalurgia consistente.
  Limite: a altura da aleta é tipicamente menor do que os designs de “aleta alta”.

B. Tubos Aletados Extrudados (comumente bimetálicos)
Uma manga externa (frequentemente alumínio/cobre) é extrudada mecanicamente em um tubo base (frequentemente aço carbono/aço inoxidável), formando aletas altas com forte contato.

• Alta área de superfície e forte contato aleta-tubo

• Popular para aplicações do lado do ar onde a compacidade é importante

• Deve considerar a corrosão da aleta externa e a capacidade de temperatura

C. Aletas Mecanicamente Ligadas / Enroladas

• L-Footed / LL-Footed: a tira da aleta é enrolada; LL oferece mais cobertura na base.
  Força: econômico e comum.
  Limite: não ideal para ciclagem em temperaturas mais altas, onde a ligação pode relaxar.

• KL-Footed: aderência mecânica aprimorada por meio de recartilhamento/prensagem na superfície do tubo.
  Força: ligação aprimorada vs L/LL.

• Tipo G (Embutido): a aleta é inserida em um sulco usinado e travada formando o metal do tubo ao redor dela.
  Força: ancoragem mecânica muito forte; melhor para temperaturas mais altas e vibração.

D. Tubos Aletados Soldados

• Soldado por Alta Frequência / Soldado a Laser: a tira da aleta é soldada continuamente ao tubo.
  Força: excelente integridade da ligação para alta temperatura e ciclagem; robusto em serviço exigente.
  Consideração: expectativas de QA mais altas (controle de solda, END, verificações de metalurgia).

• Aletas Soldadas Longitudinais: aletas retas soldadas ao longo do tubo; usado onde o layout/limpeza exige isso.

E. Tubos com Pinos (Pin-Fin)
Em vez de aletas contínuas, pinos/pinos são soldados à superfície do tubo.

• Frequentemente selecionados para fluxos de gás sujos, erosivos ou fuliginosos, onde durabilidade e capacidade de limpeza são prioridades

• Tipicamente mais pesados, com diferentes compensações de desempenho do que espirais de alta aleta

3) Estilos comuns de borda de aleta (ajuste de desempenho)

Aletas Lisas: mais fáceis de limpar em algumas aplicações
Aletas Serrilhadas/Segmentadas: maior turbulência e transferência de calor aprimorada, mas pode complicar a limpeza se a incrustação for severa