Žebrované trubky, také známé jako teplosměnné trubky, jsou prvky přenosu tepla používané ke zlepšení přenosu tepla. Zlepšují účinnost výměny tepla zvětšením povrchové plochy a jsou vhodné pro vysoko-teplotní, vysokotlaká{2}}a korozivní prostředí v průmyslových oblastech, jako jsou kotle, výroba energie a metalurgie. Mezi jejich hlavní funkce patří snížení kontaktního tepelného odporu a anti-odolnost proti korozi a opotřebení-. Běžně se používají v zařízeních pro rekuperaci odpadního tepla a výměnu tepla.
Výrobní procesy zahrnují-vysokofrekvenční svařování a tří{1}}válcové šikmé válcování. Vysokofrekvenčně svařované trubice se spirálovým žebrováním jsou široce používány díky jejich vysokému stupni automatizace, zatímco metoda šikmého válcování se třemi-válci dosahuje bezproblémového spojení prostřednictvím celkového válcování. Žebrované trubky se dělí podle procesu na válcované a svařované typy a podle tvaru žeber na spirálové a podélné typy. Materiály zahrnují měď, hliník a ocel a lze je přizpůsobit různým aplikacím, jako je chlazení vzduchem a rekuperace odpadního tepla. Metody uspořádání svazků trubek zahrnují stupňovité uspořádání (vysoká účinnost přenosu tepla) a uspořádání v řadě (nízký odpor). Konstrukce trubkové krabice musí být upravena podle tlaku kapaliny a teplotního rozdílu.
Nastavte-na ploutve
Proces nastavování-na žeber zahrnuje předběžné-zpracování dávky jednotlivých žeber pomocí děrovacího lisu a poté pomocí ručních nebo mechanických metod usazení žeber na vnější povrch trubky v určité vzdálenosti (rozteč žeber) pomocí přesahu. Toto je jedna z prvních metod zpracování žebrovaných trubek. Vzhledem k jednoduchosti nastavení-procesu, nízkým technickým požadavkům, nízkým nákladům na vybavení a snadné údržbě mnoho továren stále používá tuto metodu. Tento proces je pracný-proces a je vhodný pro kapitálové a technické podmínky malých továren nebo městských podniků.
Ruční nastavení-se týká použití nástrojů a lidské síly k stlačení žeber jednu po druhé. Protože přítlačná síla žeber je omezená, uložení s přesahem je malé a žebra jsou náchylná k uvolnění.
Mechanické nastavení-na žebrování se provádí na stroji pro nastavení ploutví. Protože se lisování žeber provádí mechanickou nárazovou silou nebo hydraulickým tlakem, lisovací síla je velká, takže lze použít větší přesah. Pevnost spojení mezi žebry a trubkou je vysoká a nelze je snadno uvolnit. Mechanicky poháněné stroje na nastavení žeber mají vysokou produktivitu, ale jsou hlučné, mají nízkou bezpečnost a pracovní podmínky pro pracovníky jsou špatné. Hydraulicky poháněné stroje sice nemají výše uvedené problémy, ale zařízení je dražší, vyžaduje vyšší technické dovednosti personálu údržby a má nižší produktivitu.
Zabudované spirálové ploutve
Zapuštěné spirálové žebrované trubky se vyrábějí tak, že se nejprve na ocelovou trubku opracují spirálové drážky určité šířky a hloubky a poté se do drážek na soustruhu zapustí ocelový pás. Během procesu navíjení je ocelový pás v důsledku určitého předpětí pevně vtlačen do spirálové drážky, čímž je zajištěna určitá kontaktní plocha mezi ocelovým pásem a ocelovou trubkou. Aby se zabránilo odrazu a oddělení ocelového pásu, jsou oba konce ocelového pásu přivařeny k ocelové trubce. Pro usnadnění procesu zalévání by měla být mezi ocelovým pásem a spirálovou drážkou určitá boční vůle. Je-li boční vůle příliš malá, což má za následek přesah s přesahem, bude obtížné hladce provést proces vkládání. Kromě toho bude mít navinutý ocelový pás vždy určitou míru odskoku, což má za následek, že ocelový pás a spodní povrch spirálové drážky se nemohou dobře spojit. Zapuštěná žebra lze vyrobit na univerzálním-zařízení za nízkou cenu, ale proces je složitý a efektivita výroby je nízká.
Pájené spirálové žebrované trubky
Zpracování pájených spirálových žebrovaných trubek se provádí ve dvou krocích. Nejprve je ocelový pás navinut na vnější povrch trubky spirálovitě s rovinou ocelového pásu kolmou k ose trubky a oba konce ocelového pásu jsou přivařeny k ocelové trubce pro fixaci. Poté, aby se odstranila mezera v místě kontaktu mezi ocelovým pásem a ocelovou trubkou, jsou ocelový pás a ocelová trubka k sobě připájeny.
Protože je tato metoda drahá, často se používá jiná metoda, a to její nahrazení celkovým žárovým zinkováním trubek s již navinutým ocelovým pásem- ponorem. Přestože pokovovací roztok nemusí při celkovém žárovém zinkování dobře proniknout do velmi malé mezery mezi žebry a ocelovou trubkou, na vnějším povrchu žeber a vnějším povrchu ocelové trubky se vytvoří kompletní galvanizovaná vrstva. U spirálově žebrovaných trubek využívajících celkové žárové zinkování ponorem v důsledku omezení tloušťky galvanizované vrstvy (když je galvanizovaná vrstva tlustá, zinková vrstva je méně odolná a snadno se odlupuje), a protože roztok zinku nemůže zcela proniknout do mezery, není rychlost spojení mezi žebry a ocelovou trubkou stále vysoká. Navíc tepelná vodivost zinku je nižší než u oceli (cca 78 % oceli), takže kapacita přenosu tepla je nízká. Zinek je velmi náchylný ke korozi v kyselinách, zásadách a sulfidech. Pozinkované spirálové žebrované trubky proto nejsou vhodné pro výrobu předehřívačů vzduchu (pro zpětné získávání odpadního tepla ze spalin kotle).
Vysokofrekvenční{0}}svařované trubky se spirálovými žebry
Vysokofrekvenčně svařované trubky se spirálovým žebrováním jsou jedním z nejpoužívanějších typů trubek se spirálovými žebry a nyní se široce používají při rekuperaci odpadního tepla v energetice, metalurgii a cementářském průmyslu a také v petrochemickém průmyslu. Vysokofrekvenčně svařované spirálově žebrované trubky se vyrábějí současným navinutím ocelového pásu kolem ocelové trubky, přičemž se využívá efekt kůže a blízkost vysokofrekvenčního proudu k ohřevu ocelového pásu a vnějšího povrchu ocelové trubky, dokud nedosáhnou plastického stavu nebo roztavení. Svařování je dokončeno pod určitým tlakem navinutého ocelového pásu. Toto vysoko-frekvenční svařování je v podstatě proces svařování v pevné fázi-. Ve srovnání s metodami, jako je zalévání a tvrdé pájení (nebo celkové žárové zinkování-), je pokročilejší, pokud jde o kvalitu produktu (vysoká rychlost svařování žeber, až 95 %), produktivitu a automatizaci.
Tři-trubky se spirálovými žebry
Princip výroby tří-válcových trubek se šikmým válcováním integrálních spirálově žebrovaných trubek je následující: do holé trubky se vloží trn a bezešvá ocelová trubka, poháněná rotací lopatek válcovací stolice, prochází dutinou tvořenou válcovací drážkou a hlavou trnu, přičemž na svém vnějším povrchu zpracovává žebra. Žebrované trubky vyrobené tímto způsobem mají základní trubku a vnější žebra jako integrální celek, čímž se eliminuje problém ztráty kontaktního tepelného odporu a výsledkem je vyšší účinnost přenosu tepla. Ve srovnání s metodou svařování má tato výrobní linka výhody vysoké účinnosti výroby, nízké spotřeby surovin a vysoké rychlosti výměny tepla vyrobených žebrovaných trubek.