1. ¿Qué es un haz de tubos con aletas?

El haz de tubos con aletas compuesto por múltiples tubos con aletas dispuestos de acuerdo con ciertas reglas se denomina haz de tubos con aletas. Un intercambiador de calor de tubos con aletas puede estar compuesto por uno o más haces de tubos con aletas.

2. ¿Cuál es la composición del haz de tubos con aletas?

Tubo con aletas (múltiples tubos): elemento básico de transferencia de calor.

Caja de tubo (colector) o placa de tubo: el cabezal, codo o placa de acero que conecta los dos extremos del tubo de aletas.

Cuando el tubo con aletas está conectado con el cabezal o la placa tubular, el espacio entre los tubos con aletas es fijo y la caja del tubo forma un canal de flujo continuo para el fluido en el tubo. Marco: soporta y fija todo el haz de tubos con aletas.

3. ¿Disposición del haz de tubos con aletas?

En un  haz de tubos con aletas , la selección de la disposición de los tubos con aletas es crucial. Hay dos tipos de disposición: escalonada y secuencial. La denominada disposición escalonada se refiere a la disposición cruzada de tuberías en la dirección del flujo de aire, mientras que la disposición en línea se refiere a la disposición secuencial de tuberías en la dirección del flujo de aire.

La siguiente figura se refiere a que los tubos con aletas con diferentes estructuras de aletas, como aletas rectangulares o aletas de placa integrales (también llamadas aletas de placa), también se pueden dividir en escalonados y en línea.

La flecha en la figura representa la dirección del flujo del fluido fuera de la tubería, S1 representa el espacio transversal de la tubería y S2 representa el espacio longitudinal de la tubería.

Ventajas y desventajas de la disposición en línea y escalonada:

Disposición secuencial: cuando el fluido fluye por el exterior de la tubería, la perturbación es pequeña y el coeficiente de transferencia de calor es bajo, pero la ventaja es que la resistencia es pequeña.

Fila transversal: cuando el fluido fluye por el exterior de la tubería, está sujeto a grandes perturbaciones y a un alto coeficiente de transferencia de calor, pero la desventaja es que la resistencia es grande. Cuando no existe una restricción estricta sobre la caída de resistencia, se debe preferir la disposición escalonada; Cuando la caída de resistencia requerida sea muy pequeña, se seleccionará el esquema de disposición secuencial.

4. Forma estructural del cabezal de tubos con aletas.

Si la forma de disposición de los haces de tubos con aletas (en secuencia o en disposición escalonada, y la selección del espaciado de los tubos) se determina principalmente considerando los requisitos de transferencia de calor del fluido fuera del tubo, entonces la forma y estructura de la caja de tubos son principalmente basado en los requisitos de presión y transferencia de calor del fluido dentro del tubo.

Generalmente se seguirán los siguientes principios:

(1) Si la presión del fluido en la tubería es relativamente alta, generalmente se selecciona la tubería redonda de gran diámetro como cabezal de tubería. Por ejemplo, en aplicaciones de calderas, casi todos utilizan tubos circulares como cajas de tubos o cabezales de tubos.

(2) En la aplicación de enfriadores de aire, se prefiere el cabezal de tubo cuadrado.

El cabezal de tubo cuadrado tiene la ventaja de que se pueden conectar varias filas de tubos de aletas al mismo tiempo. Cuando hay condensación de vapor en la tubería, se requiere un gran espacio para vapor y es necesario conectar un cabezal de tubo con múltiples filas de tuberías.

(3) Cuando la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del fluido en la tubería es grande, la caja de tuberías puede deformarse debido a la diferente expansión térmica del banco de tuberías. En este caso, se debe utilizar la caja de tuberías del tipo descomposición.

(4) Excepto la primera y la última fila de haces de tubos, que deben estar conectadas mediante cajas de tuberías correspondientes, las demás filas deben conectarse uno a uno mediante codos.

Haz de tubos con aletas