Оребренные металлические трубы: что это и для чего они нужны

Оребренные трубы снабжены металлическими ребрами, благодаря чему их наружная поверхность увеличивается. Это приводит к повышению эффективности теплопередачи в полтора раза. Оребренные изделия находят применение в промышленности и в быту. Их используют для обустройства теплообменников и охладителей, систем отопления, промышленных холодильных камер, металлических коммуникаций.

Ореберенные трубы — изделия с особыми свойствами и характеристиками

Устройство и области применения ребристых труб

Оребренные трубы представляют собой монометаллические или биметаллические конструкции, состоящие из двух элементов:

1. Внутренней трубы. Это несущий элемент, по внутренней полости которого перемещается рабочая среда. Изготавливают его из металла, чаще всего – из стали. Чугун и цветные металлы используются значительно реже. Материал, из которого выполнена внутренняя часть конструкции, обладает устойчивостью к температурным перепадам и высокому давлению, антикоррозионными свойствами.
2. Наружных ребер. Они также могут быть изготовлены из стали, чугуна и цветных металлов. Наружные ребра эффективно передают тепло, поступающее от несущего элемента.

Оребренные трубы находят применение в различных областях человеческой деятельности:

• машиностроительная промышленность использует их в холодильных установках, маслоохладителях и компрессорах;
• химическая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая – в конденсаторах, газонагревателях и газоохладителях;
• атомная энергетика – в газоохладителях, промежуточных холодильниках, паровых воздухонагревателях, сушильных башнях;
• в технике для кондиционирования воздуха;
• в теплообменных агрегатах.

Трубы с металлическими ребрами применяются в качестве охладительных, теплообменных и прочих устройств на объектах разного назначения

Принцип работы экономайзера

По сути, данный агрегат является теплообменником парового котла. Типичный прибор представляет собой многорядную конструкцию из согнутых труб, секции которой расположены в шахматном порядке. В этом агрегате с помощью выходящих из теплоносителя газов начинается предварительный нагрев воды до 30-40 градусов, после чего она попадает в стационарный нагревательный узел.

Данный факт позволяет значительно увеличить коэффициент полезного действия отопительной системы за счет повторного использования энергии отработанного газа. Именно поэтому установка экономайзера является выгодной. Благодаря дополнительной структуре скорость выхода газов существенно снижается. Перед выбросом в атмосферу они успевают отдать всю свою тепловую энергию. Таким образом, использование на производстве экономайзера окупается в течение 1-2 лет.

Водяные и паровые котлы бывают кипящие и некипящие. Чугунные экономайзерные трубы используются только для второго варианта. Отличительная особенность таких котлов – необходимость отвода пара, поскольку они не предназначены для работы при слишком высоком давлении. Кроме всего прочего, ребристая секция может быть самостоятельным элементом отопительной системы.

Производство и характеристики оребренных труб

Способ производства изделий зависит от их назначения и связанных с ним технических характеристик.

В основном применяется полностью автоматизированное спиральное оребрение, при котором приваренная непрерывным швом спираль проходит вокруг внутренней трубы. Оно может проводиться тремя способами:

1. Накатным.
2. Навиванием из алюминия.
3. Навиванием с приваркой.

Дальнейшая обработка не требуется, изделие обладает такими особенностями:

• выросшим наполовину коэффициентом теплопередачи;
• повышенной устойчивостью к нагрузкам;
• сохранением заданных характеристик при повышении давления, температурных перепадах и прочих резких изменениях условий эксплуатации;
• повышением производительности оборудования, которое было им оснащено.

Важно! Спиральное оребрение позволяет снизить расход труб при снижении веса теплообменников.

Покрытие предварительно обезжиренной оребренной трубы окисью магния и последующий отжиг позволяют придать ей термостойкое покрытие. Такие изделия обладают:

• возросшим более чем в полтора раза коэффициентом теплопередачи;
• повышенной стойкостью в отношении различных коррозий;
• возросшей производительностью;
• большим сроком эксплуатации;
• выросшей стойкостью к перепадам давления и температуры;
• возможностью использования в агрессивных средах.

Способ производства труб, форма ребер и метод их крепления отражаются на технических характеристиках изделий и определяют сферу применения

Условия эксплуатации

Данная продукция отличается высоким уровнем неприхотливости при использовании в системах отопления. Важным фактором для эксплуатации являются характеристики базового теплоносителя:

• рабочая температура котла должна находится в пределах 90 градусов. При этом допускаются кратковременные повышения до 150 градусов;
• постоянное давление – 1 Мпа, максимально возможное – 2,4 МПа;
• линейная плотность потока – 0,6 кВт/м.

Для обеспечения оптимальных условий эксплуатации таких труб во время монтажа следует придерживаться определенных правил. В первую очередь при выборе места установки необходимо учесть, что расстояние от пола до средней оси экономайзера должно быть не менее 0,2 м. Также следует оставить достаточный промежуток между батареей и стеной. Это расстояние должно составлять не менее 13 см. Если планируется установить двухрядную и более конструкцию, между осями труб необходимо выдерживать 0,25 м.

Преимущества применения термостойких оребренных труб

Термостойкие оребренные изделия, полученные в результате применения новых технологий, обладают целым рядом достоинств, обусловивших их широкое распространение. Они отличаются:

• высокой технологичностью изготовления. Применение контактной сварки не требует ни большого количества энергии, ни особых расходных материалов, ни сложного оборудования;
• возросшей интенсивностью конвективного теплообмена. В пространстве межреберных каналов происходит турбулизация потока рабочей среды, а все участки оребрения работают одинаково хорошо;
• превосходным термическим контактом между несущим элементом конструкции и ребрами. Применение контактной сварки позволило добиться практически идеального термического контакта;
• более низким термическим сопротивлением термоотдачи. Так как толщина пленки конденсата уменьшилась, то и уровень конденсации паров текущей по трубопроводу технологической жидкости снизился. Это происходит благодаря наличию термостойкого покрытия.

Отводы стальные под приварку ГОСТ 17375-01

Отводы фланцевые — цена

Труба ребристая чугунная

Технический прогресс сделал возможным производство ребристых чугунных конструкций. Это позволило использовать чугунные ребристые трубы отопления. Ведь отопительные системы — буквально идеальная среда для использования ребристых чугунных изделий. Они обладают такими преимуществами:

• высокой стойкостью по отношению к коррозии, вызываемой как воздействием рабочей жидкости изнутри, так и внешней среды;
• легкостью установки;
• высоким коэффициентом теплопередачи;
• компактностью;
• невысокой стоимостью.

Ребристые трубы из чугуна имеют массу преимуществ, одно из них — устойчивость к высоким температурам

Ребристые чугунные изделия не лишены недостатков. Они:

• имеют свойство накапливать между ребрами плохо очищаемую пыль;
• немало весят;
• хрупки при механических воздействиях.

Обратите внимание! Перечисленные недостатки вполне позволяют использовать ребристые чугунные трубы для создания отопительных регистров в производственных и складских помещениях.

Для регистров специально производят ребристые чугунные трубы в виде полых радиаторов, иногда оснащенных соединительной резьбой или фланцами на краях, чтобы обеспечить состыковку с другими элементами системы отопления.

А чугунные радиаторы для жилых помещений продолжают пользоваться повышенным спросом, так как они выдерживают температуру в полтораста градусов. В конструкции систем отопления часто встраивают чугунную стартовую трубу. Благодаря этому отопительная печь быстрее прогревает окружающее пространство.

Регистр отопления. Как рассчитать какой мощности нужен?

Существует пять основных видов конфигураций теплообменников. Такой прибор можно изготовить самостоятельно, но для этого необходимо произвести элементарный расчет регистра. Для этого можно воспользоваться формулой:

Q = Пи х dн х l х kх (tг — to) х (1 — ηиз), где

• Пи = 3, 14, dн — показатель наружного диаметра трубопровода, измеряется в метрах, l — длина участка либо секции;
• k — коэффициент передачи тепла, величина постоянная и равна 11. 63 Вт/м²*°С;
• tг — показатель температуры воды в трубопроводе;
• to — температура в помещении, где будет установлен регистр;
• ηиз — коэффициент сохранения тепла (теплопередачи) изоляцией (если прибор изолирован, то его коэффициент равен 0,6-0,8, а если прибор обычный, то его коэффициент равен нулю).

Например, произведем расчеты, имея следующие данные: труба – 5 метров, диаметр – 159 мм, температура носителя – 80 градусов, температура помещения – 23 градуса.

После подставления этих данных в предложенную формулу получим 1655 Вт. Это мощность регистров, которая применима к горизонтальной трубе, проложенной в один ряд. Если рядов несколько, то на каждый дополнительный ряд применяют понижающий коэффициент, равный 0,9.

Установку данных отопительных приборов производят в соответствии с ГОСТ. Для этого нужна будет сварка и жесткое крепление, чтобы выдержать значительный вес прибора, а также воды.

Труба экономайзерная чугунная

При производстве промышленных теплообменников ребристые чугунные трубы просто незаменимы. Для промышленных регистров (экономайзеров) чугунные трубы с ребристыми стенками выпускаются либо с круглыми ребрами, либо прямоугольной формы. Внутренний диаметр равняется семидесяти миллиметрам, внешний – 175 мм. Большая разница между величинами внутреннего и внешнего диаметров позволяет получить на поверхности относительно невысокую температуру, при том, что теплоноситель будет очень горяч.

Чугунные трубы чаще всего имеют фланцевое соединение

Экономайзерные чугунные трубы поступают в продажу длиной в два или три метра. Их оснащают двумя глухими пробками и двумя пробками с отверстиями – левосторонней (маркируется как «Л») и правосторонней. Неудобства, сопряженные с транспортировкой тяжелых и слабоустойчивых к механическим повреждениям экономайзерных чугунных конструкций, с лихвой окупаются при их правильной эксплуатации. Используя экономайзерные элементы, рекомендуется:

• подвергать смонтированные конструкции минимальному воздействию извне;
• не допускать превышения температуры теплоносителя. Экономайзерные трубы способны кратковременно выдержать нагрев теплоносителя до полутораста градусов, но желательно не поднимать температуру выше 95º С;
• применять величину постоянно рабочего давления в шесть-десять атмосфер. Хотя возможно подсоединение к паровым котлам с рабочим давлением до 24 атм;
• покрыть внешнюю поверхность специальной грунтовкой;
• производя монтаж, обратить внимание на то, чтобы расстояние от срединной оси регистра до боковой стены было больше 130 мм, а до пола – больше двухсот миллиметров;
• устанавливая регистры в два ряда и соединяя их между собой при помощи специальной дуги, выдерживают расстояние между срединными осями, равное 250 мм.

Придерживаясь правил эксплуатации, можно добиться наибольшей эффективности функционирования экономайзерных чугунных труб.

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 (αпр) и площадь выступов определяются:

где Fр – 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.

Расчеканка чугунных труб

Так как наружные канализационные сети выполнены, в основном из чугуна, то нельзя обойтись без проведения зачеканки и расчеканки. Зачеканка проводится при сборке системы, включающей чугунные трубы, для заделки зазоров, возникающих на месте, где производится переход на другую чугунную трубу. Ее производят с помощью:

1. Смоляного уплотнителя и цементного раствора.
2. Слегка увлажненной смеси цемента и асбестового волокна.
3. Заливки серой.

Важно! Производя расчеканку, трубы аккуратно простукивают молотком, чтобы раструб двигался свободно.

Если раструб освободить не удалось, значит, применялась заливка серой. Ее осторожно выжигают, обязательно надев при этом респиратор. Освободив раструб, его тщательно очищают. В раструб вставляется покрытое специальной смазкой кольцо-уплотнитель, а в него – новая деталь.

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.

Регистры из стали с ребрами

До того, как устанавливать регистры из стальных труб с ребрами, рекомендуют главное внимание уделить объему трубы. Для частного дома мастера советуют установки с объемом на 3 или 4 сантиметра. Выполняя расчеты, нужно принять к сведению протяженность одного ребра регистра и его отдачу тепла на каждый метр площади

Если привести пример, то метровая труба с сечением внутри на 60 мм сможет обогреть приблизительно один квадратный метр

Выполняя расчеты, нужно принять к сведению протяженность одного ребра регистра и его отдачу тепла на каждый метр площади. Если привести пример, то метровая труба с сечением внутри на 60 мм сможет обогреть приблизительно один квадратный метр.

Подсчитав нужное число регистров, округление проводят в сторону увеличения. Но, есть определенные условия, при которых полученные показатели увеличивают на 20, и даже на 50 процентов. Сюда относится:

• Наличие в помещении большого числа проемов для окон и дверей.
• Небольшая толщина стенок.
• Низкокачественное утепление помещения, или его полное отсутствие.

Простой регистр отопления имеет меньшую теплоотдачу, нежели устройства с ребрами. Они не только увеличивают теплоотдачу, но и превращаю регистр в дизайн – радиатор, который может играть важную роль в эстетическом решении интерьера.

Панельные радиаторы с нижним подключением достоинства и недостатки

Чтобы подобрать радиаторы в дом, нужно определиться, какая мощность нужна. Для этого нужно знать какая температура воды подается центральным отоплением. В общем, с помощью специалистов нужно рассчитать необходимую мощность радиаторов. Чтобы определить с тем, какое подключение лучше, боковое или нижнее, нужно размышлять, почему боковое хуже и почему нижнее лучше, или наоборот. (См. также: Как рассчитать радиаторы отопления)

Радиаторы с нижним подключением дороже по стоимости, так как внизу можно подключить трубы, которые проложены на полу. Если необходимо подключение сбоку, то нужно выбрать вариант радиаторов с боковым подключением. Есть возможность подсоединять сбоку дополнительные трубы. Все зависит от эстетических особенностей каждого человека. Вкусы и предпочтения могут быть разные. Каждому хозяину дома и квартиры могут быть предпочтительнее и удобнее те или иные варианты подсоединения к центральной системе отопления.

Радиаторы с нижними подключениями бывают двух видов:

Правосторонние

Левосторонние

Так, например, панельные радиаторы Пурмо можно выбрать того или иного вида подключения.

Преимущество такого радиатора во многом обязано качеству и современному дизайну, что дает гарантию того, что покупатель выберет именно эту фирму производителя батарей.

Стальные панельные радиаторы Dia Norm разработаны специально под вкусы современной молодежи. Здесь учтены все запросы и прихоти. Главное, что оборудование предназначено для энергосберегающей системы отопления. А этот вопрос очень актуален в наши дни и именно этим критерием в первую очередь руководствуется покупатель при выборе радиаторов.

Сталь – это лучший материал для изготовления батарей на данном этапе времени, это лучше, чем чугун и алюминий, так как чугун слишком груб, если говорить на простом языке, а ещё он «стар», ну а алюминий слишком уязвим, и не выдерживает тяжелых нагрузок.

Преимущества и недостатки отопительного прибора из алюминия

Изделия из алюминия обладают рядом положительных качеств, которые являются причиной популярности этой продукции.

1. Алюминиевые радиаторы относительно мало весят. что облегчает их транспортировку и позволяет производить монтаж своими руками.
2. Такие батареи выглядят привлекательно и могут не только обогреть, но даже украсить различные помещения.
3. Особенности материала и продуманная конструкция батарей обуславливает высокую теплоотдачу. Батареи из алюминия позволяют существенно экономить затраты на отопление. за счет уменьшения объема теплоносителя в каждой секции.
4. Такие батареи быстро отвечают на изменение подачи теплоносителя. практически мгновенно охлаждаются и остывают. Это позволяет за короткий срок прогреть помещения и повышает эффективность работы терморегуляторов, что также является причиной уменьшения затрат на отопление.
5. Порошковое покрытие упрощает уход за батареями. отпадает необходимость в их периодической окраске.
6. Есть модели, способные выдержать повышенное давление .
7. Все это сочетается с относительно невысокой ценой .

Как поддерживать постоянную температуру в помещении при помощи терморегулятора для радиаторов отопления?

В чем преимущества электроотопления. Типы котлов, установка и подключение своими руками.

Но есть у таких изделий и несколько недостатков. о которых нужно знать до покупки:

1. В сборных приборах применяют уплотнительные элементы из резины, что делает невозможными использование в качестве теплоносителя антифриза .
2. Малая защищенность от коррозийных процессов. Для продления эксплуатационного периода необходимо, чтобы вода имела нейтральную кислотность и не содержала абразивных частиц, которые могут повредить защитную пленку.
3. Внутри отопительного прибора может происходить скопление воздуха. для стравливания которого необходимо оборудовать батарею воздухоотводчиком.
4. Слабым местом такой батареи являются соединения при помощи резьбы .

Все же в большинстве своем свойства и особенности алюминиевых отопительных приборов делают их идеальными для систем отопления.