Las ventajas de los tubos con aletas

La transferencia de calor de un fluido caliente a un fluido más frío a través de la pared de un tubo es la razón por la que muchos de nosotros utilizamos tubos con aletas. Pero quizás te preguntes, ¿cuál es la principal ventaja de utilizar un tubo con aletas? ¿Por qué no puedes simplemente usar un tubo normal para realizar esta transferencia? Bueno, puedes, pero el ritmo será mucho más lento.

Al no utilizar un tubo con aletas, el área de la superficie exterior no es significativamente mayor que el área de la superficie interior. Por eso, el fluido con el coeficiente de transferencia de calor más bajo determinará la tasa general de transferencia de calor. Cuando el coeficiente de transferencia de calor del fluido dentro del tubo es varias veces mayor que el del fluido fuera del tubo, la tasa general de transferencia de calor se puede mejorar en gran medida aumentando el área de la superficie exterior del tubo.

Los tubos con aletas aumentan esa superficie exterior.

Al tener un tubo con aletas, aumenta la tasa general de transferencia de calor. Esto luego reduce la cantidad total de tubos necesarios para una aplicación determinada, lo que también reduce el tamaño total del equipo y, a largo plazo, puede disminuir el costo del proyecto. En muchos casos de aplicación, un tubo con aletas reemplaza seis o más tubos desnudos por menos de 1/3 del costo y 1/4 del volumen.

Para aplicaciones que implican la transferencia de calor de un fluido caliente a un fluido más frío a través de la pared de un tubo, se utilizan tubos con aletas. Por lo general, para un intercambiador de calor de aire, donde uno de los fluidos es aire o algún otro gas, el coeficiente de transferencia de calor del lado del aire será mucho menor, por lo que es muy útil una superficie de transferencia de calor adicional o un intercambiador de tubos de aletas. El patrón de flujo general de un intercambiador de tubos de aletas suele ser de flujo cruzado, sin embargo, también puede ser de flujo paralelo o de contraflujo.

Las aletas se utilizan para aumentar la superficie efectiva de la tubería del intercambiador de calor. Además, los tubos con aletas se utilizan cuando el coeficiente de transferencia de calor en el exterior de los tubos es considerablemente menor que en el interior. En otras palabras, el calor transferido del líquido al gas, del vapor al gas, como el intercambiador de calor de vapor al aire y el intercambiador de calor de fluido térmico al aire.

La velocidad a la que puede ocurrir dicha transferencia de calor depende de tres factores: [1] la diferencia de temperatura entre los dos fluidos; [2] el coeficiente de transferencia de calor entre cada uno de los fluidos y la pared del tubo; y [3] el área de superficie a la que está expuesto cada fluido.

Los tubos con aletas se utilizan porque ayudan a:

Aumentar la tasa de transferencia de calor:

Un intercambiador de tubos con aletas normalmente tiene tubos con aletas unidas al exterior. Por lo general, habrá algo de líquido fluyendo a través del interior de los tubos y aire o algún otro gas fluyendo fuera de los tubos, donde el área de superficie de transferencia de calor adicional debido al tubo con aletas aumenta la tasa de transferencia de calor. En un intercambiador de tubos de aletas de flujo cruzado, las aletas normalmente serán aletas radiales y tendrán forma circular o cuadrada.

Mejorar el coeficiente de transferencia de calor:

Al no utilizar un tubo con aletas, el área de la superficie exterior no es significativamente mayor que el área de la superficie interior. Por lo cual, el fluido con el coeficiente de transferencia de calor más bajo determinará la tasa general de transferencia de calor. Cuando el coeficiente de transferencia de calor del fluido dentro del tubo es varias veces mayor que el del fluido fuera del tubo, la tasa general de transferencia de calor se puede mejorar en gran medida aumentando el área de la superficie exterior del tubo.

Aumentar la superficie exterior:

Al tener un tubo con aletas, aumenta la tasa general de transferencia de calor. Los tubos con aletas aumentan la superficie exterior. Esto disminuye la cantidad total de tubos necesarios para una aplicación determinada, lo que luego también reduce el tamaño general del equipo y, a largo plazo, puede disminuir el costo del proyecto.

Los intercambiadores de calor de tubos con aletas se utilizan en una variedad de aplicaciones, y más aún como intercambiadores de calor industriales. Un intercambiador de calor de aire como el serpentín del evaporador en una unidad de aire acondicionado suele ser un intercambiador de tubos de aletas. Otro intercambiador de calor de aire con tubos de aletas común es el radiador de un automóvil. El propósito del radiador del automóvil es enfriar el agua caliente en los tubos con el aire pasando en flujo cruzado. Por el contrario, el serpentín evaporador del aire acondicionado tiene la finalidad de enfriar el aire que lo atraviesa. Los tubos con aletas que se fabrican en Kainon Boilers utilizan acero al carbono, acero inoxidable, cobre, latón y aluminio de alta calidad. Nuestros intercambiadores de tubos con aletas están diseñados para cumplir con las condiciones de trabajo, temperatura y presión específicas de los fluidos.

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