Les tubes à ailettes jouent un rôle crucial dans les échangeurs de chaleur dans des secteurs tels que la pétrochimie, le CVC, la production d'électricité, la réfrigération et l'énergie. En augmentant la surface des tubes, les tubes à ailettes améliorent considérablement l'efficacité du transfert de chaleur, permettant aux systèmes d'obtenir de meilleures performances tout en réduisant la consommation d'énergie. Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des types de tubes à ailettes les plus couramment utilisés dans le monde.
Types de tubes à ailettes
La principale caractéristique de conception deTube à ailettes de type Gest l'insertion et le soudage d'ailettes dans les rainures en spirale du tube découpé-. Les palmes G- peuvent être utilisées à des températures élevées et sont très durables. La principale limitation de ce type de dissipateur thermique est l'exigence d'une épaisseur de paroi minimale de 1,65 mm pour accueillir les rainures. Cependant, les ailettes G- peuvent résister à des températures allant jusqu'à 400 degrés et peuvent être combinées avec des ailettes en acier au carbone pour une meilleure conductivité.
Matériels: Les tubes de base sont généralement en acier au carbone, en acier inoxydable, en cuivre, etc., tandis que les ailettes sont généralement en aluminium, en cuivre ou en alliages de cuivre.
Applications : Usines pétrochimiques, préchauffeurs d'air-à haute température, équipements de chaudières.
Tubes à ailettes soudés à haute-fréquencesont soudés en spirale sur des tuyaux en acier par soudage par résistance à haute-fréquence. Ces tubes à ailettes ont un coefficient de transfert thermique élevé, des ailettes plus épaisses et sont plus robustes que les autres tubes à ailettes. Les ailettes sont moins sujettes aux dommages, ce qui se traduit par une durée de vie plus longue et une excellente durabilité et résistance à la pression.
Matériel: Acier inoxydable, acier au carbone.
Applications: Centrales électriques, échangeurs de chaleur, économiseurs, chaudières industrielles
Soudé à haute-fréquencetubes à ailettes denteléessont produits en soudant d'abord une bande métallique à un tube de base en utilisant un courant à haute fréquence-pour former des ailettes continues, puis en coupant et en étirant simultanément ou ultérieurement le haut des ailettes pour créer des ailettes dentelées qui allient robustesse et transfert de chaleur à haute-efficacité. Ce type d'ailette augmente les turbulences du flux d'air et améliore l'efficacité du transfert de chaleur.
Matériel: Acier au carbone, acier inoxydable
Applications : Échangeurs de chaleur industriels à haut-efficacité
Tube à ailettes de type H, ressemblant à la lettre "H", sont assemblés par soudage (généralement soudage à haute -soudage à haute fréquence ou soudage au laser) deux tubes de base symétriques et une ailette rectangulaire. L'ailette rectangulaire est coupée au milieu pour permettre aux deux tubes de base de passer et d'être soudés ensemble, formant deux canaux d'écoulement indépendants. Les rainures à ailettes réduisent l'accumulation de poussière, améliorent le coefficient de transfert de chaleur moyen et empêchent les ailettes hélicoïdales de brûler.
Matériaux : Acier au carbone, acier ND, acier inoxydable
Applications : chaudières de centrales électriques, environnements de gaz de combustion à forte teneur en poussière.
Les tubes à ailettes en L-pied sont fabriqués en enroulant des bandes métalliques dans des viroles en forme de L-, puis en les enroulant en spirale sur un tube de base, et enfin en utilisant une expansion hydraulique pour assurer un ajustement serré entre la virole et le tube de base. Ce type de connexion maximise la capacité de transfert de chaleur et améliore la résistance à la corrosion du tube. Les ailerons en forme de L- peuvent résister à des températures de 150 à 170 degrés.
Matériels: Le tube de base peut être en acier au carbone ou en alliage de cuivre ; les ailettes sont en aluminium ou en cuivre.
Applications: CVC, refroidisseurs d'air, systèmes de récupération de chaleur.
Semblable à la méthode de fabrication des tubes à ailettes en forme de "L"-, les ailettes en forme de "LL"-ont une base elliptique qui entoure complètement le tube de base, ce qui entraîne une excellente résistance à la corrosion. La température de fonctionnement maximale est à peu près la même que celle des dissipateurs thermiques en forme de « L »-. La conception du dissipateur thermique en forme de « L » -qui se chevauchent comporte des ailettes imbriquées qui sont enroulées ensemble pour empêcher tout mouvement et séparation.
Matériels: Les tubes de base sont généralement en acier ou en acier inoxydable ; les ailerons sont en aluminium.
Applications: Milieux corrosifs, aérothermes, refroidisseurs industriels.
Tubes à ailettes extrudés, également connus sous le nom de tubes à ailettes laminés ou tubes à ailettes intégrales, sont caractérisés par un « formage intégral ». Un mandrin solide (ou matrice) est inséré dans un tube de base, tandis que les rouleaux sur la paroi extérieure appliquent une pression et tournent. Sous une pression immense, le métal du tube de base est forcé dans les rainures des rouleaux, formant des ailettes du même matériau et intégralement reliées au tube de base. Ces tubes à ailettes offrent des avantages tels qu'une surface lisse, une faible résistance à l'écoulement, une excellente protection contre la corrosion et une conductivité thermique élevée.
Matériel: Cuivre, aluminium et alliages d'aluminium
Applications : Plateformes offshore, usines chimiques,-échangeurs de chaleur refroidis par air
Les tubes à ailettes composites bimétalliques sont fabriqués en insérant un tube en aluminium à l'intérieur d'un tube de base en acier ou en acier inoxydable. Sur un laminoir spécialisé, des rouleaux à haute pression-extrudent l'aluminium vers l'extérieur pour former des ailettes tandis que l'aluminium et l'acier subissent une déformation plastique. Cela crée une liaison métallurgique étroite et transparente entre les deux matériaux. Le résultat est un tube à ailettes durable et à haute efficacité qui combine une forte résistance à la pression avec d'excellentes performances de transfert de chaleur, adapté à des températures allant jusqu'à 280 degrés.
Matériels: Le tube de base est généralement en acier au carbone ou en acier inoxydable ; les ailettes sont en aluminium ou en cuivre.
Applications: Refroidisseurs d'air, refroidissement des turbines de centrales électriques.
Choisir le bon tube à ailettes
Le choix de la bonne conception de tube à ailettes nécessite de prendre en compte :
- Température et pression de fonctionnement
- Type de fluide (air, gaz, huile, vapeur, réfrigérant)
- Niveaux de corrosion environnementale
- Efficacité de transfert de chaleur souhaitée
- Besoins en matière de budget, de maintenance et de durée de vie
Les ingénieurs effectuent souvent des analyses thermiques pour déterminer si un type d'ailette soudée, intégrée ou liée mécaniquement correspond le mieux aux exigences à long terme du système-.
TORICH propose une gamme de solutions avancées de tubes à ailettes conçues pour répondre aux besoins de l'industrie moderne. Nos principaux produits de tubes à ailettes comprennent : les tubes à ailettes intégrés, les tubes à ailettes de type H-, les tubes à ailettes soudés à haute fréquence-, les tubes à ailettes extrudés, etc.
Chacun de ces produits est fabriqué sous un contrôle de qualité strict et est accompagné de rapports de tests complets, garantissant fiabilité, performances et longue durée de vie.