Tubo evaporatore in titanio allagato

Il tubo evaporatore in titanio allagato è utilizzato negli evaporatori orizzontali a guscio e tubo, dove il refrigerante bolle all'esterno del tubo. Diametro esterno 12,7–25,4 mm, in titanio Gr1 / Gr2.

Motivo a zigole, pinne per pollice, lunghezze di estremità liscia e sezione di transizione possono essere tutte realizzate sul tuo disegno. La stessa linea produce anche i tipi a pellicola cadente e a scanalatura interna, che possono essere citati insieme a questa se necessario.

Tre tipi di tubi evaporatori: quale di cui ha bisogno il tuo guscio

I nostri tubi evaporatori sono una sola famiglia di prodotti con tre tipi. Scegliere il tipo conta più del materiale, perché determina la logica di trasferimento di calore dell'intero guscio.

C'è solo una cosa che decide quale ti serve: se il refrigerante scorre fuori o dentro il tubo.

Tubo evaporatore allagato

Tubo evaporatore della pellicola caduta

Tubo a scanalatura interna (espansione a secco)

Il tipo con scanalatura interna prende una strada diversa. Il miglioramento si trova su scanalature a spirale continue o interrotte sulla parete interna: il refrigerante evapora mentre scorre all'interno del tubo, e l'acqua viene raffreddata all'esterno.

Il coefficiente di trasferimento termico lato del tubo raggiunge 1–2 volte quello di un tubo semplice della stessa dimensione. A differenza del processo di spin-forming usato per i tradizionali tubi di rame scanalati interni, il profilo a colmo può essere progettato per un refrigerante e un servizio specifici, senza limiti di lunghezza.

Dimensioni comuni: diametro del campo 7,00 / 7,94 / 9,52 / 12,7 / 15,88 mm, 28–116 creste, angolo elicale 18–45°, altezza colmista 0,12–0,21 mm, superficie interna 0,0199–0,0280 m²/m per unità di lunghezza.

Tubo evaporatore in titanio allagato: dati del prodotto

Tubo evaporatore allagato: dimensioni standard e gamma di lavorazione

Dimensioni standard e misure di calcio

Queste sono le nostre misure standard fornite, e sono le più rapide da ordinare.

Gamma di lavorazione

Facciamo anche dei tubi per il tuo disegno.

Nota: l'angolo dell'elica esterna determina il percorso che le bolle percorrono lungo l'asse del tubo; le creste interne rompono lo strato limite lato acqua e riducono la resistenza lato tubo.

Pinne per pollice e conversione dell'inclinazione delle alette

Se il tuo disegno indica fpi o mm dipende dal settore e dalla regione. Questa tabella ha la conversione completata, quindi puoi leggere tutto dritto.

Un FPI più alto non è automaticamente migliore. Più pinne per pollice significa una superficie esterna più efficace e più siti di nucleazione, ma anche le scanalature si restringono, il che rende il tubo più sensibile alle oscillazioni della qualità dell'acqua e alle incrostazioni.

Quando la qualità dell'acqua circolante è instabile, 32 FPI non durano necessariamente più a lungo di 25 FPI.

Tubo evaporatore a pellicola caduta in titanio

Il tipo di film cadente è un altro dei nostri prodotti ad alto volume.

La sua superficie esterna presenta un motivo a pinna a croce. Le alette sono arrotolate integralmente dallo stesso metallo genitore del tubo, quindi non c'è resistenza di contatto, ed è questo che si differenzia dal tubo a alette avvolte o saldate.

Questa superficie aiuta a diluire la pellicola refrigerante e permette a un liquido spruzzato di diffondersi rapidamente lungo l'asse del tubo e intorno alla circonferenza. Questo è ciò che produce l'effetto della pellicola caduta e aumenta il coefficiente di trasferimento termico da evaporazione. Viene utilizzato in tutti i tipi di evaporatori a guscio e tubo a film cadente.

Il profilo allagato può anche servire per la pellicola caduta, quindi i due due non sono mutuamente esclusivi. Quale scegliere dipende dalla struttura del prodotto: se costruisci entrambe le piattaforme e vuoi trasportare un numero di parte in meno, lascia che il tipo allagato copra entrambe; se usi una singola piattaforma di film caduto in volume, il tipo dedicato è il più adatto.

Dimensioni standard:

Strisciatura dritta o strisciata incrociata?

Il tubo allagato è dotato di due motivi a zigrin. Entrambi sono realizzati invertendo le punte a forma di ago delle alette di un profilo di tubo condensatore.

La streccia dritta è un insieme di costole a ago separate disposte elasticamente; una volta che le punte sono sollevate, formano la scanalatura omega. La screpolata a tratteggio è una regolare matrice di celle piramidali, con le punte inclinate allo stesso modo.

La differenza non si vede nella tabella di trasferimento termico. Si manifesta nella fase di espansione: il knurl a tratteggio incrociato è meno probabile che danneggi la testa dell'espansore durante l'espansione meccanica e costa di più produrlo.

Quindi la decisione è semplice. Se la tua linea usa espansione meccanica e rifai spesso il tubo di ritubazione, il costo di lavorazione extra di solito si ripresenta nell'usura della testa dell'espansore. Se usi l'espansione idraulica, o l'intervallo di ritubo è comunque lungo, la snirulla dritta è sufficiente.

Il zigrinciamento dritto ha un altro utilizzo: funziona meglio dove il film liquido deve distribuirsi uniformemente sulla parete del tubo, e può fungere da tubo per film che cade quando necessario.

All'interno del tubo: semplice, scanalato internamente o nastro intrecciato

Lavorazione semplice, senza lati tubi

Caduta di pressione più bassa e più facile da pulire. Considera prima questo punto dove la qualità dell'acqua è scarsa e il rischio di incroscimento è elevato.

Scanalato internamente, con creste a spirale interne

Il conteggio delle creste è (diametro interno × 3,14) / 2, altezza della cresta 0–0,2 mm. Rompe lo strato limite lato acqua e riduce la resistenza lato del tubo.

Inserto a nastro intrecciato

Un nastro intrecciato inserito nel tubo genera flusso di spirale. Il suo vantaggio è che può essere installato successivamente, così i fasci esistenti possono essere adattati.

Come scegliere? Il miglioramento lato tubo aumenta il trasferimento di calore, ma aumenta anche la caduta di pressione e rende la pulizia più difficile. Se la testa della pompa è già stretta, o l'acqua che circola proviene da una torre di raffreddamento aperta, non massimizzare il lato tubo. Iniziare con le scanalature interne è più facile da accettare che passare direttamente a un nastro intrecciato.

Una cosa da tenere chiara: in caso di film allagati e cadenti, il refrigerante bolle fuori dal tubo e l'acqua scorre all'interno, quindi il potenziamento lato tubo si occupa del lato acqua. Risolve una resistenza diversa rispetto alle scanalature omega esterne.

Il titanio può sostituire il tuo tubo evaporatore di rame potenziato?

Può davvero essere ampliato?

Questa è la domanda che i clienti ci fanno di più.

L'espansione meccanica generalmente necessita di un allungamento del 5–25% nel materiale. E la lavorazione della plastica ha una regola generale: la deformazione applicata non deve superare la metà dell'allungamento finale del materiale.

Oltre a questo il tubo non si spaccherà necessariamente, ma si formano micro-crepe. Non si possono vedere, eppure la capacità di pressione e la resistenza agli impulsi di fatica sono già diminuite. Questo è un guasto più problematico di una spaccatura diretta, perché potrebbe non comparire nell'ispezione in fabbrica.

L'allungamento nella condizione di ricottura appare più o meno così:

• Rame circa al 90%
• 316L circa 70%
• 304 circa il 65%
• Titanio circa 45%

La metà del valore in titanio è il 22,5%, che si colloca nella fascia del 5–25% necessaria all'espansione.

Quindi la conclusione è chiara: il titanio può essere espanso, ma il margine è molto più piccolo rispetto al rame. Il rapporto di espansione deve essere ricalcolato per il titanio e il primo pezzo deve essere espanso in prova. Non puoi portare direttamente le impostazioni del rame.

Cosa acquista una maggiore resistenza a scoraggiamento e quanto costa

In condizioni di ricottura, la resistenza allo scorrimento del titanio è circa il doppio di quella del rame. Questo vale in entrambe le direzioni.

Dal lato positivo: maggiore capacità di pressione allo stesso spessore della parete; un tubo più rigido della stessa dimensione, che rilassa i requisiti di spaziatura di supporto e lunghezza non supportata; e minore rischio di danni durante la lavorazione e la spedizione.

Sul lato dei costi: espansione, piegatura e rotolamento delle alette diventano tutti più difficili. Quando un profilo complesso diventa più difficile da rollare, o il costo di rotolamento aumenta o il profilo è corto e il trasferimento di calore ne risente.

Questa è una delle ragioni per cui il tubo potenziato con titanio non può portare alette alte come quelle di rame.

La vera barriera non è il tubo

In tutta l'industria HVAC, la maggior parte dei processi, delle attrezzature e degli utensili dei produttori è stata progettata attorno ai tubi di rame.

Il vero costo del passaggio al titanio non è il prezzo unitario del tubo. È il tempo impiegato ad adattare la linea e a convalidare il primo articolo. Se la tua linea non può adattare affatto il processo di espansione e gli utensili, cambiare ora non è vantaggioso.

Controlla se può essere sostituito

• Apertura esterna a estremità liscia contro il foro della lamiera
• Sezione aletta diametro diametrale (solitamente 0,1–0,2 mm più piccola dell'estremità liscia; l'espansione si trova fuori dall'estremità piana)
• Pinne per pollice: 21, 25 o 32
• Forma lato tubolare: inserito semplice, scanalato internamente o con nastro intrecciato
• Lunghezze di estremità e sezioni di transizione
• Processo di espansione esistente, tipo di testa espansore e rapporto di espansione

Inviaci questi pochi articoli e adatteremo un tubo in titanio alla tua geometria esistente, così potrai prima provarlo a espanderlo.

Come funziona la superficie di ebollizione a scanalatura omega

Come si forma il profilo

Partendo da un tubo saldato o senza soluzione di saldo a parete pesante, con utensili dedicati e alette a tre rulli a forma di ago a forma di aggo, e le punte vengono poi rialzate in forma di fungo. La scanalatura risultante è larga in fondo e stretta in cima, la struttura omega.

Questa struttura fa tre funzioni. Primo, mantiene stabili i siti di nucleazione, così le bolle escono uniformemente attraverso l'apertura stretta e l'ebollizione del film non degrada il trasferimento di calore. Secondo, i fondi delle scanalature si interconnettono, così il liquido può muoversi liberamente e riintegrarsi, prevenendo così l'essiccazione locale. Terzo, la superficie diventa porosa, il che migliora quanto bene il fluido bagna la parete del tubo.

Informazioni sulla conducibilità termica

Il titanio conduce a circa 14,6 W/(m·°C) e il rame a circa 386,4 W/(m·°C), distanti più di venti volte. Molte persone vedono quel numero e cancellano il titanio dalla lista, che è una decisione troppo rapida e non quella giusta.

Su un tubo semplice quella fessura in realtà conta poco. La parete è sottile, e la resistenza convettiva su entrambi i lati del metallo è molto maggiore della resistenza di conduzione attraverso di esso, quindi la resistenza del metallo è essenzialmente trascurabile.

Ciò che viene davvero influenzato è l'efficienza delle pinne su un tubo con pinne, il rapporto tra l'area della deriva che effettivamente fa il lavoro e la sua area teorica. Una conduttività più bassa riduce l'efficienza delle alette, e più alta è la pinna, più l'effetto è evidente.

Quindi il punto non è che il titanio non funzionerà, ma che le alne di titanio non possono copiare l'altezza delle alne di rame. Spiega anche perché i clienti di solito specificano un'altezza delle alne nell'intervallo 0,4–0,6 mm su questo tipo di tubo potenziato con titanio, invece di spingerla sempre più in alto.

Quello che abbiamo visto e ciò che dice la ricerca

Nel servizio di evaporazione allagata, con R22 e R717 come refrigerante e un tubo semplice utilizzato come tubo di evaporazione, il coefficiente complessivo di trasferimento di calore è dell'ordine di 450–870 W/(m²·°C).

Minimo muro sotto le pinne

Dopo il rollo delle alette, è la parete minima sotto le alette alla radice della deriva che alimenta il calcolo della pressione, non la parete nominale.

C'è un motivo specifico per cui questo viene trascurato. Nel mondo del rame, ASTM B359 scrive questa dimensione nello standard, quindi tutti presumono che verrà rinominata. Il titanio non ha uno standard equivalente per il prodotto finito, quindi il cliente deve indicare questa dimensione separatamente nel disegno o in discussione. Altrimenti la nostra interpretazione differisce e ciò che forniamo non sarà quello che ti aspettavi.

I nostri preventivi e disegni indicano il minimo di parete sotto le alette su una linea a parte, mai mescolato con il muro nominale. I valori per i tipi standard sono nelle due tabelle sopra: 0,56 mm per il tipo allagato, 0,65–0,7 mm o più per la gamma personalizzata e 0,55–0,7 mm per il tipo di film caduto.

Titanio, rame o acciaio inox: cosa cambia davvero

Resistenza allo scorrimento. Il titanio è superiore al rame, quindi la capacità di pressione e la rigidità migliorano sia allo stesso spessore della parete, e i requisiti di spaziatura di supporto e lunghezza non supportata si allentano. Il costo è un lavoro plastico più duro e un costo di rotolamento più elevato per profili complessi.

Allungamento. Il titanio è inferiore al rame e all'acciaio inox, quindi il margine di espansione e flessione è minore e la deformazione deve rimanere entro metà dell'allungamento finale.

Conducibilità termica. Il titanio e entrambi i gradi in acciaio inox sono vicini tra loro, e tutti molto al di sotto del rame. L'effetto si riflette sull'efficienza delle alette, non sulla resistenza della parete.

Biocompatibilità. Questo spesso viene trascurato, ma è un motivo per scegliere un materiale completamente distinto dalla resistenza alla corrosione. Il metallo solido è innocuo di per sé; ciò che conta sono i cationi metallici rilasciati una volta che la corrosione li porta in acqua. Il titanio reagisce a malapena in questo modo, mentre gli ioni di rame si legano alle proteine e le denaturano. Quindi, nell'acqua potabile, alimentari, farmaceutica, medica e domestica, molte specifiche richiedono il titanio indipendentemente da quanto sia grande il rischio di corrosione.

Standard e criteri di accettazione per il tubo in titanio potenziato

Quindi, contro cosa è effettivamente accettato questo tubo? Ecco la risposta.

Il materiale e le dimensioni del tubo di base hanno uno standard

ASTM B338 / ASME SB338 copre i tubi in titanio Gr1 e Gr2 per scambiatori di calore e condensatori;

il tubo saldato rientra nella norma ASTM B862 e il tubo senza soluzione nella norma ASTM B861; l'equivalente cinese è GB/T 3625.

La geometria potenziata non

ASTM B359 / B359M-18 copre solo il condensatore integrato con alette di rame e rame e il tubo dello scambiatore di calore.

Non esiste uno standard equivalente per prodotti finiti e rifiniti per il tubo di titanio migliorato.

Quindi la geometria migliorata deve essere fissata tramite disegno o accordo tecnico. Suggeriamo di inserire i seguenti otto elementi nel disegno che invii con la tua richiesta, evitando così qualsiasi differenza di interpretazione:

• Altezza della pinna
• Pinne per pollice, o passo delle alne
• Minimo muro sotto le pinne
• Diametro esterno a estremità liscia e diametro interno
• Sezione aletta diametro diametrale (solitamente 0,1–0,2 mm più piccola dell'estremità liscia)
• Lunghezza della sezione di transizione
• Tipo di zigrinato: dritto o con trattures incrociate
• Forma lato tubolare: liscia, scanalata internamente o con nastro intrecciato

Uno standard dei materiali dimostra la chimica e l'accettazione delle basi a provetta. Non dimostra come la parte finita si comporta nel tuo sistema. La progettazione a pressione passa ancora attraverso le Seczioni VIII-1 e II-D dell'ASME BPVC; uno standard dei materiali non può sostituire la progettazione a livello di sistema.

Il nostro approcciamento: forniamo al tuo disegno e all'accordo tecnico, emettiamo il MTC per il materiale del tubo di base secondo ASTM B338 e ispezioniamo la geometria migliorata rispetto al disegno.

Ispezione, test e documentazione

La nostra capacità di ispezione copre quanto segue:

• Test delle correnti parassite in linea / offline, eseguiti secondo GB/T 12969
• Test meccanici: resistenza allo sconfinamento, resistenza alla trazione, allungamento, durezza
• Esame metallografico: grana grossolana e deplettion del cromo ai confini della grana della saldatura
• Test delle prestazioni della saldatura: sparsa, appiattimento, espansione e curvatura inversa
• Test di tenuta all'aria e di mantenimento della pressione

Nella documentazione, si può citare MTC, COC, rapporto dimensionale, rapporto sulle correnti parassite e rapporto di ispezione di terze parti.

La nostra produzione si svolge secondo un sistema di gestione della qualità ISO 9001; l'ispezione di un prodotto specifico può essere organizzata da terze parti per ogni progetto.

Il nostro team tecnico si occupa di metallurgia, formatura dei metalli, saldatura, trasferimento di calore dei fluidi e progettazione e produzione di apparecchiature, e i membri principali hanno più di dieci anni di esperienza in questo settore. I nuovi prodotti rappresentano oltre il quaranta percento delle vendite totali.

Test di ermetica subacquea su tubo dritto

Test di mantenimento della pressione su tubo a spirale

Test a correnti parasbelle

Test meccanici

Quando il titanio non è la risposta giusta

Ci sono situazioni in cui il titanio non è la soluzione migliore.

Acqua dolce a circuito chiuso, qualità stabile dell'acqua, nessun rischio di cloruro. L'acciaio inox ha più senso in termini di valore, e il margine di corrosione del titanio non viene utilizzato in questo compito.

Confrontando solo il coefficiente di trasferimento termico a tubo singolo, senza costo nel ciclo di vita. Il tubo di rame scanalato interno mantiene comunque il trasferimento di calore puro, e non si può discutere.

La linea non può adeguare affatto il suo processo di espansione, e l'intervallo di ricambio esistente è già lungo. Il costo di conversione non sarà recuperato. La transizione della catena di approvvigionamento in tutto il settore richiederà circa 5–10 anni e avverrà gradualmente, non come un unico interruttore.

Mezzi ad alta viscosità o fortemente incroschianti. Solchi stretti ad alto FPI diventano un problema in questo compito; spostarsi verso un fpi più basso o un tubo semplice.

Il progetto ha requisiti di qualifica rigorosi per il profilo delle alette. Profili migliorati di questo tipo sono ancora in fase di miglioramento, e sia l'efficienza del trasferimento di calore che i costi di lavorazione sono ancora in evoluzione. Se il tuo progetto non accetta la riqualifica, la strada più sicura per ora è costruire secondo la geometria già qualificata, piuttosto che adottare il profilo più recente.

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Domande frequenti

I tubi evaporatori in titanio possono sostituire i tubi di rame potenziati senza riprogettare il gusto?

Nella maggior parte dei casi, sì. Sei elementi devono essere verificati: diametro diametrale dell'estremità liscia, diametro diametro delle alette, alette per pollice, lunghezze delle estremità piane e delle sezioni di transizione, forma lato tubo e metodo di espansione. Il rapporto di espansione deve essere ricalcolato per il titanio e il primo articolo è stato espanso in prova.

Il titanio conduce il calore molto peggio del rame - questo rovina le prestazioni?

No. La parete è sottile e la resistenza convettiva su entrambi i lati supera di gran lunga quella del metallo, quindi la resistenza della parete è trascurabile. L'effetto si ripende sull'efficienza delle alette, motivo per cui l'altezza delle alne in titanio non viene copiata dal rame ma posizionata nella fascia 0,4–0,6 mm.

Calcolo la pressione dalla parete nominale o dalla parete sotto le alette?

Usa la parete minima sotto le alette. La radice della pinna è il punto più sottile del tubo, e la parete nominale sovrastima la capacità di pressione. Dichiara questa dimensione separatamente nel disegno.

Che cos'è 32 FPI in millimetri?

32 FPI corrispondono a 0,794 mm di passo delle pinne, prodotte come 0,8 mm. 25 FPI corrispondono a 1,016 mm, prodotte come 1,0 mm; 21 FPI corrispondono a 1,210 mm, prodotte come 1,2 mm.

Un tubo evaporatore allagato è lo stesso di un tubo evaporatore a film cadente?

Non proprio. Il profilo allagato può anche servire per la pellicola caduta, ma il tipo dedicato a film caduto utilizza un motivo a pinna a rete trasversale. Separatamente, il tubo evaporante verticale della pellicola caduta usato nella lavorazione chimica è un prodotto completamente diverso, con diametri e strutture differenti.

Quale standard ASTM copre il tubo degli scambiatori di calore in titanio potenziati?

Il tubo di base segue ASTM B338 / ASME SB338. ASTM B359 copre solo tubi integralmente alattati in rame e lega di rame; il titanio non ha uno standard equivalente per il prodotto finito, quindi la geometria migliorata deve essere fissata tramite disegno o accordo tecnico.

Il titanio si crepa durante l'espansione meccanica dei tubi?

Non nelle impostazioni normali. L'espansione generalmente necessita di allungamento del 5–25%, e la deformazione dovrebbe rimanere entro metà dell'allungamento finale; il titanio ricotto è circa il 45%, metà del quale è il 22,5%. Ancora all'interno della banda, ma con margine inferiore rispetto al rame.

Il nostro evaporatore allagato ha perso capacità - è il tubo?

Non necessariamente. Lavori sperimentali pubblicati mostrano che il gas non condensabile influisce fortemente sul coefficiente complessivo lato condensante, mentre il suo effetto sul lato evaporante è minimo. Controlla la presenza di non condensabili e controlla il condensatore prima di sospettare il tubo evaporante.