Оребренные трубы

Какие лучше купить оребренные трубы для отопления

Достоинство металлических коммуникаций в том, что они имеют высокий коэффициент теплоотдачи. Поэтому они так востребованы при производстве систем отопления.

Чтобы увеличить эффективность отдачи тепла, изделия имеют усовершенствование — оребренную поверхность. Это позволяет использовать продукцию не только в отопительных системах, но и с целью охлаждения газов и жидкостей. Полезно узнать, что такое оребренные трубы для отопления и по какой стоимости их можно купить.

Что такое оребренные трубы

Высокие технические характеристики дают возможность широко использовать продукцию не только в промышленных, но и бытовых целях. Ознакомимся, что собой представляют эти трубы, где они используются и что нужно учесть при их выборе.

Устройство

Любая труба, имеющая оребрение — это монометаллическая или биметаллическая продукция.

Их конструкция предполагает 2 элемента:

  1. Внутренняя труба. Выступает в роли несущего элемента, во внутренней области которого циркулирует теплоноситель. Для ее изготовления используется металл, как правило — сталь. Также может быть применен чугун или цветные металлы. Внутренним поверхностям не страшны перепады температуры и давление, а также они защищены от коррозии.
  2. Наружные ребра. Их также изготавливают из стали, чугуна или цветного металла. Необходимы для увеличения теплоотдачи.

Принцип комбинирования позволил улучшить технические характеристики.

Область применения

Ребристые трубы, благодаря своим свойствам, востребованы для многих сфер деятельности.

Области применения следующие:

  1. Химическая, нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность.
  2. Машиностроение.
  3. Атомная промышленность.
  4. Системы отопления. Теплообменники и конденсаторы.

Системы отопления из таких труб могут устанавливаться как в бытовых, так и производственных помещениях.

Способы производства

Существует несколько технологий изготовления оребренной продукции, что зависит от конечной сферы использования.

Выделяют 3 вида:

  1. Спирально-оребренные. Метод изготовления отличается своей простотой — на тело трубы навивается металлическая лента. Конечное исполнение может различаться, поэтому изначально проводятся конструктивные расчеты. После навивки на изделие пускают ток высокого напряжения. Делается это с той целью, чтобы расплавить места соединения. В итоге получается монолитная оребренная конструкция. В ходе производства используется углеродистая и низкоуглеродистая сталь. Если сравнивать с гладкими изделиями, спирально-оребренные в плане теплопередачи в 2 раза эффективнее.
  2. Поперечно-винтовое накатывание. Актуальны такие трубы для аппаратов, которые охлаждают с помощью воздуха. Это могут быть различные калориферы, как бытовые, так и промышленные. Изделия из биметалла могут устанавливаться в оборудовании, где температура теплоносителя не поднимается выше +350° C. Метод изготовления выглядит так: гладкая труба опрессовывается алюминиевой, после чего на последней формируют ребра. Данный вид соединения позволяет добиться хорошей теплопроводности.
  3. Продольное оребрение. В ходе работ задействуется специальное оборудование, необходимое для наваривания шести U-образных ребер. Это наиболее редко используемый метод.

Чаще всего в инженерных коммуникациях находят применение первые 2 вида.

Технические характеристики

Выбирая трубную продукцию, в первую очередь покупатели отталкиваются от параметров. От этого будет зависеть место установки.

У оребренных труб следующие характеристики:

  • диаметр — от 2 до 24 мм;
  • толщина — от 2 до 14 мм;
  • длина — от 1,5 до 24 м;
  • толщина ребер — от 0,8 до 2,6 мм;
  • высота ребер — от 8 до 26 мм;
  • шаг между ребрами — от 3,6 до 26 мм.

Термостойкая продукция имеет аналогичные параметры, что и спирально-оребренные трубы. Но дополнительное покрытие позволило не только повысить коэффициент теплоотдачи на 45 %, но и придало продукции других достоинств.

  • они более стойки к образованию коррозии;
  • могут эксплуатироваться на 5–7 лет дольше;
  • подходят для использования в условиях агрессивной среды.

Особый уход не требуется, потому что они способны выстоять в самых серьезных условиях.

Преимущества использования

Для изделий с ребрами в ходе производства задействуются инновационные технологии, что благоприятно сказывается на их свойствах.

  1. Высокотехнологичное производство. В ходе контактной сварки не тратится много энергии и не приходится искать сложные инструменты.
  2. Более интенсивный конвективный теплообмен. В межреберных каналах поток рабочей среды ускоряется, что положительно сказывается на эффективности.
  3. Превосходный термический контакт между ребрами и несущим элементом. Добиться этого получается за счет применения контактной сварки.
  4. Низкое термическое сопротивление термоотдачи. Технологическая жидкость, а точнее пары, выделяемые ею, меньше оседают на трубах в результате снижения толщины пленки конденсата. Причиной тому — наличие термостойкого покрытия.

Можно заметить, что оребренная продукция действительно направлена на то, чтобы повысить тепловую эффективность.

Классификация ребристых труб

Трубы с оребрением различаются не только методом производства, но и материалом. Каждый вид имеет сильные и слабые стороны и применяется в определенных случаях. Рассмотрим этот вопрос детальней, что позволит более грамотно подойти к выбору.

По материалу изготовления

Производят трубную продукцию из различных материалов, что наделяет ее теми или иными характеристиками.

Виды сплавов, подходящих для изготовления оребренных труб:

  • углеродистые;
  • низколегированные;
  • хромомолибденовые;
  • хромомолибденованадиевые;
  • аустенитные.

Также бывает чугунная, медная и латунная продукция, изготавливаемая под заказ. Например, оребренная продукция из чугуна отлично подходит для сборки систем отопления, монтируемых на предприятиях. Главное достоинство заключается в увеличенном параметре прочности.

Для производства ребер жесткости используются:

  1. Низколегированная или углеродистая сталь. У стальных изделий хорошая прочность и продолжительность эксплуатации.
  2. Медь. Такие трубопроводы способны выдерживать повышенную температуру теплоносителя, но из-за высокой стоимости сейчас они не особо востребованы.
  3. Алюминий и другие цветные металлы. Их преимущество сводится к малому весу, поэтому чаще всего они находят применение в промышленности.

Метод производства и выбор материала зависят от области применения продукта.

По структуре конструкции

На данный момент выделяют 2 вида труб: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, а биметаллическая продукция подразумевает применение сразу нескольких сплавов.

Монометаллическая

Такая оребренная трубка получается полностью цельной. Для ее изготовления используется однородный материал, чаще всего это медь. Ребра устанавливаются методом накатки. Это надежная и долговечная продукция, однако ее стоимость остается высокой. Поэтому монометаллические изделия применяются не так редко, в особенности — в системах с повышенными требованиями.

Она характеризуется следующими достоинствами:

  1. Увеличенный теплообмен. В цельных изделиях 95 % тепла от ребер передается внутренней полости, причем намного быстрее, нежели в аналогах. Объясняется это тем, что между несущей плоскостью и оребрением нет соединений, так что тепло равномерно распределяется по всей поверхности.
  2. Выдерживают большое давление и его перепады. Для другой продукции ребра ввальцовываются или накатываются, что увеличивает вероятность прорыва трубы. Причина — в местах соединения меньший диаметр.
  3. Герметичность. Изделие получается бесшовным, так что уменьшается вероятность течи и соответственно выхода из строя отопительного оборудования.

Продукция этого вида востребована там, где требуется производство наиболее эффективных теплообменников.

Биметаллическая

С помощью таких изделий делаются аппараты воздушного охлаждения, промышленные и бытовые отопительные радиаторы, воздушные калориферы и многое другое. Метод производства: холодная прокатка алюминиевой заготовки на несущей трубе из латуни или стали. Ключевая особенность продукции — ей передаются свойства сразу двух материалов.

Берется латунная, стальная или медная трубка, и на нее производится накатка алюминиевой с оребрением. Используют биметаллические трубы в системах с повышенным давлением и температурой теплоносителя (вплоть до +300° C).

Альтернативный метод — навивка спиралей из цветного металла. Для этого лучше всего подходит алюминий и его сплавы, что объясняется легкостью в обработке, показателем теплопроводности и стойкостью к коррозии.

Биметаллическая продукция имеет повышенные эксплуатационные свойства, что объясняет ее востребованность.

Чугунные ребристые трубы

Изделия из чугуна давно используются как в жилых, так и в промышленных объектах. Сейчас они получили усовершенствование в виде ребер. У такого материала получается немало достоинств, поэтому он успешно зарекомендовал себя в отоплении. Рассмотрим чугунную продукцию подробнее.

Технические характеристики

Чугун — один из наиболее прочных и долговечных материалов. К тому же у него отличная теплопроводность, поэтому он нередко служит основным материалом в ходе производства отопительных систем.

Чугунная продукция имеет следующие характеристики:

  • внутренний диаметр — от 32 до 70 мм;
  • наружный диаметр — 175 мм;
  • рабочая температура — не более +90° C;
  • давление — до 1 МПа;
  • длина — от 0,5 до 6 м.

Сами ребра могут иметь круглую или прямоугольную форму. Второй вариант характеризуется увеличенной площадью поверхности теплоотдачи, поэтому встречается чаще всего.

Область применения

Такие изделия находят применение в водяных и паровых системах отопления. Нужно понимать, что они обладают внушительной массой и визуально не особо привлекательны.

Из-за этих особенностей они больше актуальны для таких помещений:

  • производственные цеха;
  • складские помещения;
  • животноводческие комплексы;
  • прочие крупные сооружения.

По одной такие трубы не устанавливаются, так как решение является не самым эффективным. Чаще всего их объединяют в несколько секций. При установке нескольких регистров тепловая эффективность увеличивается в разы. Однако само оборудование требует значительной монтажной площади.

Устройствами можно обогревать и жилье. Из-за неприглядного внешнего вида их отделывают декоративными кожухами или устанавливают фальш-стену.

В силу высоких эксплуатационных свойств такие трубы находят применение в экономайзерах. По ним протекают различные агрессивные вещества, которые не станут причиной коррозии теплообменника.

Плюсы

Для создания таких трубопроводов берут модифицированный магнием, церием и прочими элементами чугун. Данная технология позволила придать продукции уникальные свойства, которыми не обладают традиционные канализационные аналоги.

  • наружная и внутренняя стойкость к коррозии;
  • теплопроводность;
  • длительное удержание тепла;
  • доступность;
  • продолжительный срок эксплуатации — вплоть до 100 лет.

Именно благодаря этим особенностям такая продукция сейчас востребована при организации качественных систем отопления.

Минусы

Есть у ребристой продукции из чугуна и определенные недостатки, которые должны быть учтены перед установкой.

Их не так много по сравнению с достоинствами:

  • между ребрами накапливается пыль, которую сложно убирать;
  • большая масса;
  • низкая стойкость к механическим повреждениям.

Несмотря на эти недостатки, из чугуна продолжают производить отопительные регистры, устанавливаемые на складах и различных производственных помещениях.

Экономайзерная

Так называется трубчатый теплообменник парового котла. Его отличие в том, что вода прежде чем поступить в котел, прогревается до +30–40° C, в результате чего повышается общий КПД. Ключевая деталь экономайзера — чугунная ребристая труба, от которой и передается тепло.

По сравнению с обычными гладкими, экономайзерные ребристые изделия сохраняют больше тепла, что объясняется увеличенной площадью теплообмена. Помимо этого, чугун для отопления подходит лучше стали: он дольше служит, дешевле и ему не страшна ржавчина.

В отоплении экономайзерные трубы используются как составной элемент регистров. Это оборудование устанавливается на складах и производствах. Для него изготавливается особая ребристая деталь. По сути, это готовый радиатор, имеющий большую поверхность оребрения.

Читайте также:  Биметаллические радиаторы отопления какие лучше

Чтобы обеспечить качественную эксплуатацию изделия, выделим рекомендации:

  1. Рабочая температура не должна подниматься выше +95° C. Кратковременно допускается до +150° C.
  2. Показатель допустимого рабочего давления — от 0,6 до 1 МПа, то есть не более 10 атм.
  3. Внешняя сторона защищена специальным грунтовочным составом.
  4. От пола до середины устройства рекомендуемое расстояние — 200 мм. От стен до оси труб — не менее 130 мм.
  5. Если ставится 2 ряда экономайзеров, между их осями выдерживается расстояние в 250 мм. Для соединения рядов оборудования используют специальную дугу.

Но экономайзерные модели довольно много весят, что осложняет процесс доставки.

Устанавливать ребристые изделия необходимо таким образом, чтобы они как можно реже подвергались внешним воздействиям.

Особенности монтажа

Как было замечено выше, регистры оребренного типа много весят, поэтому к основанию выдвигаются серьезные требования. Стены и кронштейны должны иметь высокую несущую способность (при установке настенных моделей). Если устройство имеет напольное исполнение, то снизу оно должно иметь опоры, которые бывают штатными или самодельными. Если в помещении пол сделан из дерева, в нем нужно создать прорези, что необходимо для расположения опор радиатора на несущей плите перекрытия.

Прежде чем приступить к монтажным работам, трубы очищают, обезжиривают, грунтуют и окрашивают. Для окраски рекомендуется краскопульт. Грунтовкой служит раствор железного сурика в олифе. Финишный слой наносится термостойкой краской или эмалью необходимого цвета. Чтобы краска не потекла, на регистр не должны попадать прямые солнечные лучи.

Сама процедура подключения не представляет ничего сложного. Специальные инструменты не нужны.

Процесс сводится к нескольким этапам:

  1. Изделие крепится к стене посредством кронштейнов.
  2. С целью создания регистра трубы должны быть соединены между собой торцевыми фланцами. Ряды соединяются дугой.
  3. Фланцы стягивают друг с другом болтовыми соединениями.

В ходе монтажа контролируем, чтобы уплотнительная прокладка не портилась и не меняла своего положения — она обеспечивает должный уровень герметичности системы.

Как видно, процесс установки несложен. Единственное, работы придется выполнять с помощником, что обуславливается тяжелым весом оборудования.

Стоимость оребренных труб разных видов

Цена на изделия формируется из множества факторов: материал изготовления, тип оребрения, диаметр, длина, толщина, место выгрузки и так далее. Таким образом, стоимость выпускаемой продукции может варьироваться от 120 до 1300 рублей за 1 метр.

Видео — как выбрать радиатор отопления

Из этого видеоролика можно узнать о производстве изделий и их особенностях.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 04.01.2019

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оребренные трубы: для чего и как

Трубы с металлическими ребрами были изобретены с целью увеличения площади наружной поверхности. Такая конструкция позволяет повысить теплопередачу в 1,5 раза. Эти изделия применяются в областях, где необходим быстрый теплообмен между жидкостью в трубе и окружающей средой. Эффективность зависит от правильности выбора конструкции и сырья применительно к конкретным условиям.

Конструкция

Независимо от материала, изделия этого вида по устройству одинаковы. Отличаются они только деталями – формой лепестков и коэффициентом оребрения. «Сооружение» собирается из двух составляющих:

  1. Основа – это труба, изготовленная из материала с антикоррозийными свойствами. Ее задача – выдерживать давление и перепад температур. Используют стальные, чугунные и трубы из цветных металлов. В зависимости от решаемых задач по ним протекает хладо- или теплоноситель.
  2. Ребра, закрепляемые на основе. Так как нагрев осуществляется по всей поверхности лепестков, его эффективность остается на одном уровне независимо от температуры носителя.

Коэффициент оребрения – это величина, получаемая от деления площади выступов и участков между ними на неоребренную поверхность. Чем он больше, тем выше эффективность.

Трубы из чугуна отливаются сразу с ребрами. Для изготовления изделий из других материалов применяют:

  • высокочастотную приварку элементов;
  • обжим шайб;
  • поперечно-винтовую накатку;
  • электродуговую и контактную сварку;
  • навивку с натяжением металлической ленты на основу.

Некоторые производители для повышения эффективности теплопередачи делают ребра с прорезями. Трубы, изготовленные методом накатки алюминия, могут применяться при температуре до 350 ⁰C. Конструкции, сделанные по технологии навивки стальной ленты, способны выдержать более суровые условия.

Преимущества использования термостойких труб с оребрением

Для создания термостойкого слоя поверхности покрываются окисью магния. После отжига они получают:

  • увеличение коэффициента теплопередачи;
  • высокую сопротивляемость к коррозии;
  • длительный срок службы;
  • повышенную стойкость к перепаду температур;
  • отсутствие необходимости в специальном уходе, они могут работать в любых условиях;
  • возможность применения в агрессивных средах.

Благодаря приобретенным достоинствам оребренные термостойкие виды имеют следующие преимущества:

  1. Высокая технологичность производства. Используемая контактная сварка потребляет мало энергии, для нее не нужны специальные расходные материалы и дорогостоящее оборудование.
  2. В промежутках между ребрами возникают турбулентные завихрения воздуха, что увеличивает интенсивность теплообмена на всех участках.
  3. За счет применения контактной сварки создается соединение между лепестками и основой с низким температурным сопротивлением.
  4. Уменьшение толщины пленки конденсата. Это связано с применением термостойкого покрытия. В результате происходит снижение уровня конденсации паров носителя.

Разновидности труб и технические характеристики

Выпускается два типа оребренных изделий: монометаллические и биметаллические. Первые изготавливаются из одного материала, вторые – из разных сплавов. Характеристики нормируются ГОСТом:

  • толщина стенок – 2-12 мм;
  • наружный диаметр – 20-219 мм;
  • высота ребер – 8-28 мм;
  • шаг витков – 3,6-25 мм;
  • толщина выступов – 0,8-2,5 мм;
  • длина – 1,5-24 м.

Чугунные

Изделия из этого материала давно применяются для отопления больших производственных помещений, в экономайзерах котельных. В быту из-за большого веса они используются реже. В индивидуальных системах отопления нередко устанавливается стартовая чугунная труба, чтобы быстро прогревать помещение. К достоинствам относятся:

  • высокая стойкость к коррозии;
  • простота монтажа;
  • хорошая теплопередача;
  • компактность;
  • использование в паровых отопительных системах с температурой до 150 ⁰C;
  • давление до 24 атм;
  • маленькая стоимость.

Недостатки тоже имеются:

  • скапливание трудноудаляемой пыли в межреберном пространстве;
  • большой вес;
  • низкая механическая прочность.

Алюминиевые

Благодаря высокой стойкости к химически активным веществам эти трубы широко применяются в промышленности. Из достоинств следует отметить:

  1. Неподверженность коррозии изделий, изготовленных из материала с содержанием алюминия выше 95 %. Трубы из сплавов с большим количеством добавок ржавеют, поэтому их необходимо защищать от воздействия влаги.
  2. Малый вес – не создает проблем при перевозке и монтаже.
  3. Возможность применения в агрессивных средах.
  4. Низкая шероховатость внутренних стенок по сравнению со стальными и чугунными аналогами – обеспечивает хорошую пропускную способность.
  5. Легкость механической обработки.

Алюминий высокой чистоты обладает канцерогенными свойствами, поэтому трубы из него нельзя использовать для бытовых нужд. При выборе следует учитывать, что изделия, не прошедшие обработку отжигом, закаливанием или нагартовкой, легко деформируются на холоде.

Нержавеющие

Эти трубы считаются лучшими для монтажа радиаторных отопительных систем любого типа. Они обладают следующими преимуществами:

  • малым коэффициентом теплового расширения, поэтому даже длинную трубу не покоробит при сильном нагреве;
  • высокой прочностью;
  • долговечностью;
  • хорошей сопротивляемостью к коррозии и химически активным веществам;
  • жаростойкостью, что позволяет использовать нержавеющие трубы даже в высокотемпературных печах;
  • сильной теплопроводностью.

Недостатков, кроме большой стоимости, не обнаружено.

Медные

Изделия из этого металла широко применяются в промышленности и быту. Их эксплуатационные преимущества обусловлены уникальными свойствами меди:

  1. Выдерживание нагрева до нескольких сотен градусов. При температуре 600 ⁰C они отжигаются с незначительной потерей прочности, но становятся более пластичными. Точка плавления меди – 1000 ⁰C, что позволяет делать теплообменники, устанавливаемые в топках котлов.
  2. Рабочее давление – до 30 атм.
  3. Высокая стойкость к химически активным веществам и коррозии.
  4. Небольшой коэффициент теплового расширения.
  5. Малая шероховатость – обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление. Поэтому при равенстве условий эксплуатации допускается использование труб меньшего диаметра по сравнению со стальными аналогами. На гладких стенках не образуются отложения.
  6. Благодаря специфике соединения медных труб на стыках проходное сечение не уменьшается.
  7. Медь – экологически чистый материал с антимикробными свойствами.
  8. Длительный срок службы (более 50 лет).

Из недостатков можно отметить самую высокую стоимость по сравнению с трубами из других материалов и сложность монтажа.

Биметаллические

Сочетание разнородных сплавов позволяет получать изделия с уникальными свойствами. Например, стальная труба, оребренная алюминием, обладает высокой прочностью и отличной теплоотдачей, что позволяет расширить сферу применения. Поскольку их начали выпускать сравнительно недавно, изучение свойств различных комбинаций до сих пор продолжается.

При изготовлении биметаллических изделий для теплообменников используются следующие сочетания материалов (труба + оребрение):

  • сталь с алюминием;
  • нержавейка с медью;
  • латунь с алюминием;
  • нержавейка с алюминием.

Совмещение разных металлов позволяет получить следующие преимущества:

  • отличную теплоотдачу;
  • большую механическую прочность;
  • длительный срок службы;
  • низкую стоимость;
  • возможность использования в системах с высоким давлением теплоносителя.

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 пр) 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.

О сфере применения

Везде, где требуется нагреть или охладить какую-либо среду за счет теплообмена, используются оребренные трубы. В кондиционерах с их помощью охлаждается воздух. На химических и нефтеперерабатывающих предприятиях оребренные трубы применяются для нагрева и остужения агрессивных газов и жидкостей в различных установках. В машиностроении они используются при изготовлении компрессоров, холодильников, электросушилок, маслоохладителей, воздухонагревателей и других теплообменных устройств. За счет высокой эффективности оребренных труб снижается металлоемкость систем отопления производственных и жилых помещений.

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.
Читайте также:  Конвектор отопления водяной встраиваемый в пол

Заключение

Благодаря небольшому весу и высокой эффективности оребренные трубы (кроме чугунных), объединенные в секции, все чаще применяются для отопления загородных домов. Их цена зависит от материала, толщины стенок, размера ребер. Стоимость изделий с термостойким покрытием больше, но они надежней. Лучшим вариантом по соотношению цена/эффективность будут биметаллические трубы.

Виды и характеристики оребренных труб – преимущества и сферы применения

В статье пойдет речь об оребренных трубах, нюансах изготовления и назначении.

Назначение оребренных труб

Оребренные трубы применяются в промышленности и в быту.

Использование труб с ребрами:

  1. Оребренные трубы содержатся в конструкции теплообменном оборудовании различных видов и назначения.
  2. Отдельные элементы атомных станций изготавливаются с использованием оребренных труб. В частности, это газоохладители, отопительное оборудование парового типа, промежуточные холодильные установки.
  3. В климатической технике этот вид труб часто используется. Это конденсаторы и крупногабаритные системы кондиционирования воздуха.
  4. В машиностроении. Металлические трубы с ребрами требуются при производстве холодильных установок, охлаждающих установок, а также компрессоров разного типа.
  5. В химической промышленности и для аппаратуры нефтепереработки. Охлаждающие и нагревательные установки изготавливаются с использованием этого вида труб.

Производство

Существует несколько вариантов производства труб с ребрами. В зависимости от способа, различается и назначение изделий. Чтобы добиться нужных эксплуатационных свойств, задействуются соответствующие материалы.

Спирально оребренные трубы — один из самых распространенных видов. Процесс производства таких изделий отличается высокой степенью автоматизации. Металлическое ребро приваривается к наружной стенке трубы так, что шов замыкается, создавая спираль вокруг нее.

Важный нюанс: изделие не нуждается в дополнительной обработке. Оно готово к эксплуатации сразу после производства.

Шов получается полностью надежным, отлично закрепляет ребро. Результат становится возможным благодаря методу высокочастотной сварки. Вместе с тем повышается эффективность теплопередачи между ребром и проходящим по трубе веществом.

Особенности труб с ребрами:

  • Теплопередача возрастает до 50%;
  • Использование новых технологий позволяет достичь облегчения конструкции теплообменников, а также уменьшения расхода изделий (прочитайте также: “Как работает теплообменник труба в трубе – преимущества и недостатки устройства”);
  • Использование труб позволяет повысить срок службы оборудования;
  • Приваренное ребро добавляет трубам надежности;
  • Такие трубы не подвержены негативному воздействию давления, температурным изменениям и прочим эксплуатационным факторам.

Востребованные трубы с оребрением для отопления. Но столь высокие эксплуатационные характеристики сделали данный вид изделий широко распространенным и в серьезных промышленных областях. Их используют даже в атомных станциях, где требуются самые надежные компоненты.

Термостойкие изделия

Применение новейших технологий позволяет модернизировать изготовление металлических труб с ребрами. Обработка термостойким веществом позволяет увеличить параметр теплообмена вплоть до 55%. Читайте также: “Виды жаропрочных труб, преимущества, технические характеристики”.

Свойства термостойких труб:

  1. Оребренная труба нержавеющая. Коррозийная стойкость добавляется в результате обработки термостойким веществом.
  2. Возрастают эксплуатационные характеристики. Снижается воздействие давления и прочих факторов).
  3. Возрастает срок службы.
  4. Становится возможной эксплуатация изделий в агрессивной среде.

Термостойкие решения нельзя использовать сразу после изготовления. Требуется дополнительная обработка окисью магния. А предварительно изделие обезжиривают и отжигают. Использование этой технологии позволяет применять трубы с ребрами в укладке всех возможных магистралей.

Технические характеристики

У труб с ребрами такие характеристики:

  1. Длина: от 1.5 и до 24 м.
  2. Толщина стенок: от 2 и до 12 мм.
  3. Внешний диаметр: от 2 и до 22 см.
  1. Толщина: от 0.8 и до 2.5 мм.
  2. Высота: от 8 и до 28 мм.
  3. Шаг: от 3.6 и до 25 мм.

Оребренные трубы всегда производятся с использованием стали и ее сплавов. Это повышает эксплуатационные свойства изделий. Бывают не только трубы стальные оребренные, но и иные варианты.

Используются такие сплавы:

  • Хромомолибденовые, марки: 12ХМ, 12Х1МФ и 15Х5М.
  • Аустенитные, марки: 08Х18Н10Т, 10Х17НВМ2Т, 12Х18Н10Т.
  • Углеродистые, марки: Ст3 и Ст20.
  • Низколегированные, марки: 09Г2С, 10Г2.
  • Хромомолибденованадиевые, марка — 08Х14МФ.

Лента для оребрения производится с использованием стали лучших марок. Но заказчик может запросить любые другие материалы по своему усмотрению. Тут все зависит от конкретных задач. Большой популярностью пользуются трубы алюминиевые с ребрами. Но часто заказывают изделия из латуни, меди и прочих материалов. Все зависит от предпочтений клиента.

Также он может определять и прочие характеристики изделий, например, расстояние между ребрами. Существует 3 вида оребрения: навивание алюминиевой ленты до приварки, навивание стальной ленты с приваркой и напрессовывание ленту с последующей накаткой. Предпочтительный вариант производства тоже может выбрать заказчик.

Изготовленные трубы с алюминиевыми ребрами могут эксплуатироваться на объектах, где температурный режим достигает +350 o C. А если изделие изготавливалось с навиванием стальной лентой, то температура эксплуатации превышает 350 градусов Цельсия. Поэтому ими можно оборудовать комплексы, предназначенные для нахождения в условиях высокой температуры.


Сферы применения и особенности выбора оребренных труб

Оребренные трубы благодаря своим техническим характеристикам имеют широкую область применения как в промышленности, так и в быту. Что собой представляют оребренные трубы? В каких областях используются? Какие нюансы следует учитывать при выборе труб для того или иного сооружения? Ответы на эти вопросы можно найти в предлагаемой статье.

Трубы с дополнительными ребрами

Область использования оребренных труб

Оребренная труба состоит из нескольких элементов:

  1. несущей трубы, которая располагается внутри. Основная или несущая труба предназначена для транспортировки жидкости (газов и иных рабочих сред). Отличается высокой прочностью, устойчивостью к перепадам температур и давления;
  2. ребра, располагающиеся по периметру несущей трубы. Основное предназначение ребер – передача тепла от основной трубы в окружающее пространство.

Основные составляющие части оребренной трубы

Благодаря двойной конструкции оребренные трубы обладают рядом преимуществ по сравнению со стандартными. К ним относятся:

  • увеличенный (приблизительно на 50%) коэффициент теплоотдачи;
  • стойкость к коррозии;
  • стойкость к агрессивным средам;
  • неподверженность высоким температурам, перепадам температурного режима и внутреннего давления;
  • большой период эксплуатации;
  • широкий модельный ряд.

Основные преимущества обуславливают и область использования. Оребренные трубы применяются:

  1. в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Из труб с ребрами изготавливаются такие устройства, как конденсаторы, газонагреватели, газоохладители и так далее;
  2. в машиностроении – используются для изготовления компрессорных установок, холодильных установок, маслоохладителей;
  3. в атомной промышленности – используются для производства различных видов охладителей, а также сушильных бань и паровых нагревателей воздуха;
  4. при изготовлении систем кондиционирования (конденсаторы);
  5. при изготовлении теплообменников для отопления помещений.

Регистр системы отопления из труб с оребрением

Нюансы выбора труб с ребрами

Как выбрать оребренные трубы? При подборе для определенных целей следует учитывать:

  • материал изготовления;
  • технические характеристики;

Из каких материалов изготавливаются оребренные трубы

Трубы для теплообменника бывают:

  • монометаллическими, изготовленными их одного материала;
  • биметаллическими, которые изготавливаются из различных сплавов.

Биметаллическая труба обладает рядом преимуществ, так как сплавы металлов дополняют друг друга различными свойствами.

Изготовление производится из следующих видов сплавов:

  • углеродистых (Ст20 или Ст3);
  • низколегированных (например, 09Г2С);
  • хромомолибденовых (например, 12ХМ);
  • хромомолибденованадиевых (например, 08Х14МФ);
  • аустенитных (например, 12Х18Н10Т).

Монометаллические трубы из латуни, меди, чугуна и иных материалов изготавливаются исключительно по предварительному заказу. Например, чугунные оребренные трубы часто используются при сооружении систем отопления на промышленных предприятиях, так как отличаются более высоким показателем прочности.

Чугунные трубы с оребрением

Изготовление ребер жесткости производится:

  • из низколегированной или углеродистой стали. Стальные трубы отличаются прочностью и длительным периодом использования;
  • меди. Медные трубы с оребрением способны выдерживать более высокую температуру, но их стоимость не оправдывает полученного результата;
  • алюминия и иных цветных металлов. Алюминиевые трубы отличаются малым весом и преимущественно применяются в промышленных целях.

Оребренные трубы, изготовленные из разных материалов

Разновидности труб и технические характеристики

Производители изготавливают следующие наиболее распространенные виды труб:

  • спирально оребренные;
  • плоскоовальные;
  • термостойкие.

При этом оребрение может наноситься следующими методами:

  • накаткой. На основную (несущую) трубу надевается, как правило, алюминиевая труба заведомо большего диаметра. Далее на специальном оборудовании производится деформация внешней трубы и изготовление ребер выдавливанием;

Трубы, изготовленные способом выдавливания

  • навивкой. На несущую трубу «навивается» стальная, алюминиевая, медная и так далее в зависимости от заказа, лента и приваривается.

Оребренная труба, изготовленная путем навивки

Спирально оребренные трубы после нанесения ребер считаются полностью изготовленными, так как никакая дополнительная обработка не требуется. Выбор спирально оребренных труб производится по следующим техническим характеристикам:

  1. диаметр – 2 – 24 мм;
  2. толщина трубных стенок – 2 – 14 мм;
  3. длина – 1,5 – 24 м;
  4. толщина ребер – 0,8 – 2,6 мм;
  5. высота ребер – 8 – 26 мм;
  6. шаг изготовления ребер – 3,6 – 26 мм.

Основные технические параметры труб с оребрением

Термостойкие трубы проходят дополнительную обработку – покрываются специальным теплостойким покрытием, что позволяет увеличить показатель теплоотдачи еще на 30% – 45%.

Технические характеристики термостойких труб аналогичные параметрам спирально оребренных, но за счет дополнительного покрытия удалось достичь не только повышенного коэффициента теплоотдачи, но и:

  • более высокой стойкости к образованию коррозийного налета;
  • более длительного (на 5 – 7 лет) периода использования;
  • возможности использования труб в агрессивных средах с различными окружающими условиями.

О плоскоовальных трубах можно узнать, посмотрев видео.

Оребренные трубы не требуют специального ухода и могут эксплуатироваться при любых условиях.

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.
Читайте также:  Финские печи для бани на дровах

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

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

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.

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.

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.

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.

Виды и способы производства оребренных труб для теплообменников

В отопительных, холодильных, испарительных, конденсаторных установках одним из способов уменьшения габаритов аппарата является организация развитой поверхности теплообмена. Это достигается оребрением теплопередающих поверхностей, в частности, труб. Оребренные трубы для теплообменников производятся из стали, чугуна, алюминия, меди и её сплавов, а также бывают биметаллическими, сочетающими в себе свойства двух металлов.

Способы оребрения труб

Чугунные оребренные трубы для отопления производятся литьем и соответствуют требованиям, изложенным в ГОСТ 1816-76. Прочие трубы изготавливаются одним из нижеперечисленных способов:

  • приварка токами высокой частоты (ТВЧ);
  • приварка электродуговой или контактной сваркой;
  • обжимом шайб;
  • поперечно-винтовая холодная прокатка;
  • навивка с натягом алюминиевой ленты на сталь.

Некоторые данные по изготовлению изделий из стали изложены в СТО ЦКТИ 10.002-2007 (стандарт предприятия для котельных труб) и могут служить справочной информацией для других организаций.

Приварка ребер ТВЧ

Методом приварки можно получить различную форму ребер: спиральные и продольные. Для этого трубную заготовку и полосу металла высокочастотными токами нагревают до температуры сварки и производят приварку наложением полосы на основу прижимом с помощью ролика. При этом высота получаемого ребра меньше ширины начальной полосы.

Спиральные ребра более распространены, нежели продольные, так как их проще изготавливать, и при этом уменьшается расход металла на обрезаемые концы полосы или проволоки. Этот способ, в зависимости от оборудования, может быть как высокопроизводительным, так и полукустарным.

Электродуговая и контактная сварка

Для приварки ребер используется и электродуговая сварка в среде аргона. Предпочтительно такую сварку производить с использованием полуавтоматических или автоматических сварочных станков (аппаратов, линий). Трубная заготовка перед приваркой ребер может подвергаться насечке, образующей основание для полосы, что увеличивает теплопередающие свойства полученного изделия.

При ручной сварке длинномерная заготовка может приобрести нежелательную продольную деформацию. Чтобы избежать этого, следует закрепить заготовку на стапелях и варить от центра сразу в две стороны, попеременно с одной и с другой стороны ребра, а затем проварить оставшиеся участки. Этот метод подходит при авральных ремонтных работах.

Получение поперечных ребер обжимом

Поперечные ребра можно получить обжимом шайб круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Выполняется такая работа на специальном автоматическом станке. Шайбы подаются одна за другой на заготовку с определенным, заданным шагом. При этом происходит обжим воротника шайбы на трубе. Этот метод малопроизводительный и применяется на небольших предприятиях и в ремонтных мастерских.

Поперечно-винтовая холодная прокатка (ПВХП)

Способ ПВХП применяется для монометаллических и биметаллических трубных заготовок. Примером монометаллических изделий являются медные оребренные трубы, преимуществом которых является отсутствие швов. Их изготавливают на прокатных станках и станах с применением валков особой формы, между которыми проходит трубная заготовка. Таким же образом может быть изготовлена и алюминиевая оребренная труба.

Оребрение на биметаллических трубах производится накаткой. Например, на стальную трубную заготовку – несущую основу, насаживается алюминиевая или медная труба, на поверхности которой и прокатываются ребра. Это изделия, обладающие прочностью стали и повышенной теплопроводностью цветных металлов.

Навивка с натягом

Навивка с натягом алюминиевой ленты на стальную заготовку – один из способов создания биметаллического изделия, который является одним из рекомендуемых для воздушных теплообменных аппаратов (холодильников) по ГОСТ Р 51364-99. Расчет натяга ведется с учетом температурного расширения стали и алюминия при рабочих температурах теплообменных аппаратов, для которых предназначены оребренные таким образом трубы.

Оценка эффективности оребрения

Коэффициент оребрения труб определяется отношением общей наружной площади к площади наружной поверхности без рёбер. Эффективность оребрения вычисляется с учетом теплопроводности материала, формы и геометрических размеров ребер, а также структуры трубного пучка для каждого аппарата отдельно.

Некоторые рекомендации, графики, номограммы и формулы для расчета даны в Пособии к СНиП 2.10.04-85. При проведении тендеров по закупке оребренной трубы важно учитывать характеристики, подтверждающие эффективность и увеличение площади теплообмена в предлагаемых к торгам изделиям.

Самостоятельное изготовление ребристых труб

Оребрение труб своими руками возможно на небольших участках или на относительно небольших заготовках. Способы могут быть различными:

  • сварка;
  • насечка + сварка;
  • насечка + натяг;
  • намотка проволоки;
  • нанесение глубокой резьбы с получением ребер на токарном станке.

При невозможности приобретения готового промышленного изделия могут быть применены все эти способы в зависимости от возможностей и наличия оборудования в мастерской домашнего умельца.

Для разных целей нужны трубы с различными характеристиками, что требует индивидуального подхода и точного расчета при выборе их на стадии проектирования оборудования.

Видео: линия оребрения сваркой ТВЧ

Добавить комментарий