Стальные системы лучше
Но наиболее популярны на сегодняшний день стальные штампованные изделия, также как и другие виды, обладающие высокими показателями теплоотдачи, но более доступные в ценовой категории. Производителей стальных штампованных радиаторов множество, но все изделия производятся по единому стандарту и внешне они аналогичны друг другу.
Схема двух вариантов подключения радиатора отопления
В процессе изготовления используется высококачественная холоднокатаная сталь. Радиаторы включают в себя несколько (две или три) плоские панели, которые выступают проводником для теплоносителя, и ребристые поверхности между ними, нагрев которых происходит от панелей, а расположение их таково, чтобы вертикальные воздушные потоки могли свободно циркулировать. Панели осуществляют теплоотдачу за счет излучения, а ребристые поверхности – конвекции. Подключение данных изделий в систему отопления производится снизу или сбоку. Радиаторы, подключаемые снизу, проще для монтажа и более эстетичные внешне. Кроме того, подобные изделия оснащены встроенным термостатическим вентилем, на который при желании можно вмонтировать терморегулятор, позволяющий в автоматическом режиме контролировать и поддерживать необходимую температуру в помещении. Стальные конвекторы (иначе ребристые трубы) используются, как правило, для отопления промышленных, производственных зданий, животноводческих комплексов. Температура водяного теплоносителя в системе – 90°C, парового – 120°C. Избыточное рабочее давление достигает 1,0 МПа (иначе – 10 кгс/см2), а линейная плотность теплового потока – 0,6 кВт/м.
Применение оребренных биметаллических изделий с медными трубами: качественное соединение
Биметалическая труба открывает возможность широкого применения на производствах конденсаторов, различных теплообменников, бурового оснащения. Материалы используются для создания оборудования холодильного и пищевого оборудования, конструкций теплоснабжения. Биметалл оптимален для трубопроводов газовых, нефтяных и химических устройств и промышленных трубопроводов. Биметаллическая труба используется в проведении отопления многоквартирных и частных домов.
В отрасли строительства материал используется в дизайне домов, фасадов, лестниц и уличных элементов декора. Объединяя в едином целом прочность и привлекательный вид, биметаллические материалы успешно применяются для создания дешевых и оригинальных конструкций. Помещение торговых центров, аэропортов, или жилого дома, оборудованное лестницей с перилами из биметалла выглядит стильно и современно.
Стильные радиаторы отопления различных размеров
Оригинальные перила из биметалла
Нанесение хромированного покрытия выполняется электрохимическим методом, или способом изготовления внешнего слоя из стали, устойчивой к воздействию коррозии. Первый способ подходит для изделий, предназначенных для эксплуатации в закрытых помещениях. Хромированная поверхность способна утратить блеск из-за климатических влияний.
Второй способ позволит создать металлические перила, обладающие безупречной устойчивость к механическим воздействиям, изменениям температур, погодных условий. Сочетание наружного покрытия из нержавеющей стали и внутреннего слоя из дешевого металла позволяет создать оптимальное изделие по ценовым и качественным характеристикам.
Биметалл в инженерных конструкциях: цена отвечает за качество
Биметаллические трубы для отопления полностью соответствуют высоким требованиям коммуникационных систем. Важным свойством применения выступает сочетание показателей и характеристик прочности, надежности, долговечности. Труба из биметалла для отопления выполнена из высокопрочной стали с внутренним плакирующим покрытием из меди.
Оптимальные свойства конструкции подтверждает длительное время эксплуатации и доступная стоимость продукции. Процессы по изготовлению подразумевают нанесение меди на внутреннюю и внешнюю поверхность стальной основы. Водопровод для холодной воды подвержен возникновению конденсата, разрушительно влияющего на структуру металла. Медь в данном случае предотвратит внешнюю коррозию и защитит отверстие от зарастания.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Оребренные изделия увеличат теплопроводность поверхностей, повышая эффективность и рентабельность отопительной конструкции. Основой материала выступит сталь с плакирующим покрытием из меди. В виде дополнения для создания каналов применяется алюминий. Биметаллические оребренные трубы позволят выполнить прочную и долговечную систему отопления с максимальной теплоотдачей. Биметаллическая труба используется на производствах, в промышленности и строительстве.
Производство оребренных труб
оребренная труба
Оребрение труб теплообменников делается для того, чтобы максимально увеличить теплообменную поверхность. Это универсальный способ увеличения КПД теплообменных агрегатов. Во всех типах теплообменников оребренные трубы представляют собой основной конструктивный элемент. Если использовать простые гладкие трубы, то их количество придется увеличивать во много раз.
Там, где используется оребренная труба, она заменяет 12 обычных. Именно для этого и началось производство оребренных труб: чтобы повысить поверхность теплообмена без увеличения габаритов. Иногда этого бывает достаточно, чтобы решить все задачи проектирования, которые сводятся к поиску повышения КПД агрегата.
Эффективность работы любого теплообменника зависит от того, насколько высока интенсивность теплообмена. А интенсивность зависит от площади теплообменной поверхности. Оребрение позволяет эту площадь многократно увеличить.
Существуют разные методы производства оребренных труб: в зависимости от того, каким способом происходит оребрение. Это либо накатное, либо спиральное, либо продольное крепление ребер. Первые два метода более распространены. Последний относится к более редким видам.
При накатном методе одна труба надевается на другую и производится прокатка ребер. Получается поверх гладкой трубы некая муфта из другого металла с большей степенью теплопроводимости. Такие трубы применяются в секциях АВО, в промышленных воздухоохладителях и другом серьезных теплообменных агрегатах.
При производстве оребренных труб методом спирального оребрения стальная лента навивается на гладкую трубу по спирали (о чем несложно догадаться по названию). В некоторых случаях лента еще и приваривается. Последний тип труб с приваренной лентой используется в аппаратах, где происходит сильный разогрев. Трубы без приварки используются в теплообменниках кожухотрубных и аппаратах воздушного охлаждения.
Продольное оребрение используется не так часто. Ребра крепятся вдоль трубы, располагаясь перпендикулярно к ее поверхности.
Коэффициент оребрения трубы высчитывается по соотношению оребренных и неоребренных участков и площади самих ребер. Этот коэффициент можно высчитать лишь для спирального оребрения и продольного. Если же свободных участков между ребрами нет, имеет смысл говорить лишь о степени оребрения (как в случае с накатным методом).
Эти показатели важны для того, чтобы просчитать эффективность работы готового теплообменника.
Метки: накатное оребрение, оребрение, оребренная труба, производство оребренных труб, спиральное оребрение
Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:
Tweet
Сфера применения трубы чугунной экономайзерной
Наиболее широкое применение ребристые чугунные трубы получили в создании теплообменников для паровых котлов – экономайзеров (регистров). Но регистры из экономайзерных труб являются не лучшим вариантом с точки зрения гигиены, так как между ребрами конструкции происходит скопление большого количества пыли. Поэтому чаще всего такие конструкции можно встретить в промышленных и складских помещениях, в которых рабочий персонал находится ограниченное количество времени. Радиаторы из чугуна в жилых домах – это прототип промышленных экономайзеров.
Цилиндрические трубы не лучшим образом подходят в качестве радиаторов, так как они имеют недостаточный внутренний объем по отношению к площади поверхности.
Нагревательные стационарные котлы могут быть некипящими и кипящими. Также существуют разновидности с выводом печной трубы, используемые в жилых домах. Чугунная экономайзерная труба применяется только при устройстве некипящих стационарных котлов.
Из экономайзерных труб производят приборы для отопления помещений; эти устройства называются регистрами
Помимо части котельного оборудования, ребристые трубы могут использоваться как самостоятельный элемент отопительной системы.
Экономайзерная труба соединяется с другими отрезками с помощью торцевых фланцев.
Ребристые экономайзерные трубы
Обычные, давно применяемые в котлостроении экономайзерные трубы, подверглись дальнейшему усовершенствованию и получили новую сферу использования. Исходя из положительных свойств этого материала, чугунная экономайзерная труба широко применяется и в системах отопления. Некоторые особенности этого изделия рассматриваются в данной статье.
Применение чугунной экономайзерной трубы
Чугунная ребристая труба предназначена для использования в системах водяного или парового отопления, таких как:
Так как площадь отдачи тепла 2 метровой трубы 3 кв.м.,что намного больше чем у радиаторов, как чугунных так и алюминиевых, трубы экономайзера могут применяться и для монтажа систем отопления в жилых помещениях (частных домах) вместо чугунных радиаторов, как правило закрытых пластиковыми решётками.
В системах отопления с помощью чугунной ребристой трубы создаются специальные регистры из труб. Именно использование в составных регистрах и является главным предназначением чугунных ребристых изделий. Благодаря ребрам, которые отливаются монолитно с трубой, значительно увеличивается площадь теплообмена, а значит, в разы повышается эффективность системы отопления. Отдельная чугунная труба тоже представляет собой радиатор отопления, поэтому применяется как в составе регистров, так и самостоятельно.
Также чугунные изделия активно применяются для производства экономайзеров, так как ребристые трубы экономайзера из чугуна практически не подвержены внутренним и наружным коррозийным процессам.
Условия эксплуатации экономайзерных труб
Чугунные ребристые трубы для отопления рассчитаны для использования с теплоносителем, имеющим:
Промышленностью выпускаются трубы чугунные отопительные имеющие:
Плюсы экономайзерных труб
Для изготовления современных труб используется специальный модифицированный магнием, церием и другими химическими элементами чугун. В результате такой технологии, материал получает более качественные характеристики по сравнению с традиционными канализационными трубами. Чугунная продукция для систем отопления положительно характеризуется:
Для соединения эти изделия оборудуются на торцах специальными приварными фланцами квадратной (круглой) формы. С их помощью при сборке образуются торцевые стенки. Между фланцами в специальные канавки вставляются прокладки, которые обеспечивают герметичность соединения. Надежное сцепление изделий может также осуществляться с помощью резьбового соединения.
Недостатки продукции из чугуна
На фоне множества положительных качеств, трубы экономайзерные ребристые имеют несколько недостатков. В первую очередь они отличаются:
Основные характеристики ребристых чугунных труб
Внутренний диаметр изделий составляет 60,0 мм, а наружный равняется 150,0 мм. Максимальная температура, которую гарантированно выдерживают изделия, составляет 150ºС. Используются трубы для применения с паровыми котлами, обеспечивающими рабочее давление до 2,40 МПа.
Внешняя поверхность изделий покрывается специальной грунтовкой. Комплектуются радиаторы двумя глухими пробками и двумя пробками, имеющие отверстия. Левосторонние пробки маркируются литерой «Л». Поставляются изделия длиной 2 или 3 метра.
Для подключения ребристых чугунных радиаторов к системе отопления не требуется специального приспособления. Все работы сводятся к выполнению нескольких этапов:
Сначала изделия закрепляются на стене с помощью специальных кронштейнов или другим определенным для конкретного объекта способом.
Между собой для создания регистра трубы скрепляются с использованием торцевых фланцев. Соединение рядов осуществляется с помощью дуги.
Фланцы стягиваются между собой с помощью болтовых соединений.
Монтаж экономайзерной трубы
Таким образом, ребристые трубы благодаря своим тепловым характеристикам и невысокой стоимости являются хорошим вариантом для оборудования системы отопления складов, гаражей, больших ангаров. Использование таких изделий является эффективным и соответственно экономически выгодным.
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
Труба, изготовленная по технологии накатки, выдерживает температуру до 350ºС, а изготовленная по технологии навивки может быть использована для транспортировки среды с температурой свыше 350ºС.
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:
- диаметр – 2 – 24 мм;
- толщина трубных стенок – 2 – 14 мм;
- длина – 1,5 – 24 м;
- толщина ребер – 0,8 – 2,6 мм;
- высота ребер – 8 – 26 мм;
- 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.
Коэффициент оребрения и его практический смысл
Часто звучит или пишут в таблицах, что есть так называемый коэффициент оребрения
, а что это никто не пишет. Попробуем разобраться. Т.е. из самого определения становится понятно, что это величина показывающая насколько трубка оребрена. Научное определение звучит так: «Коэффициент оребрения труб это отношение поверхности всех ребер и участков между ребрами к поверхности неоребренных участков». Т.е. складываем площадь всех ребер и площадь участков между ребрами и делим на площадь участков которые неоребрены.
Это применимо к спиральному оребрению, так как между ребрами ленты остаются просветы, а вот странно когда пишут коэффициент у накатного оребрения где вся поверхность оребрена и нет свободных гладких участков. Я бы применил в этом случае следующую величину это степень оребрения. Это отношение всей наружной оребренной поверхности к внутренней поверхности трубок. Его можно применить ко всем видам оребрения и чем он больше, тем лучше конечно. Но опять же нужно смотреть для чего применяется труба с оребрением.
Рассмотрим трубки с оребрением выполненные накаткой и спиральные при прочих равных параметрах диаметре несущей трубки, диаметре оребрения и шаге между ребрами. Если взять воздухоохладитель воп или вуп, то чем больше они теплоты отведут от электромашины, тем они лучше и эффективней. Поэтому, чем больше степень оребрения трубок, тем лучше соответственно, для этого площадь оребрения специально увеличиваем и наносим насечки получая оребрение квсп накатной трубки. Но здесь охладитель работает в герметичных условиях и нет засоренности проходящего воздуха. А если взять маслоохладитель дц работающий на открытом воздухе, то ребра остаются гладкими типа гбм и насечки не делаются, иначе все засорится и он не будет охлаждать масло и чистить его будет очень трудно, т.е. здесь теряет смысл увеличение коэффициента оребрения или степени.
А если возьмем тэн с оребрением в котором, чем больше шаг между ребрами тем он эффективней при условиях естественной конвекции, то и здесь имеем лучше если коэффициент меньше, он лучше если его увеличить сделав больше диаметр оребрения, но мы рассматривали равные условия для труб выполненных разными видами изготовления ребристой поверхности.
Вывод такой, что оребрение теплообменников
выполняется после того, как сделаны все расчеты теплообменного аппарата и взяты во внимание все аспекты и условия его установки и работы, помещение, улица, климат, вода, воздух, масло и т.д. И главным условием ставится эффективность теплообменника и гарантированный срок эксплуатации
Свойства металлопластиковых труб
Основные технические характеристики металлополимерных труб – это габариты, максимальное рабочее давление и температура. ГОСТа, регламентирующего другие параметры продукции, такие как износостойкость, не существует.
В большинстве случаев на рынке представлены трубы следующих диаметров: 16, 20, 26, 32, 40 мм.
Верхний порог рабочего давления, по мнению производителей, составляет 10…12 бар.
Максимальное значение рабочей температуры – 95°С; допускаются кратковременные повышения этого параметра до 130°С.
С завода-изготовителя такая продукция поступает в бухтах, что позволяет отмерять практически любую требуемую длину изделия.
К опасным грузам трубы, согласно ГОСТу 19433-88, не относятся, поэтому перевозить их можно на любом транспорте.
Металлопластиковые трубы, несмотря на возникающие при монтаже и замене элементов сложности, имеют много качеств, выгодно отличающих их от аналогичных изделий из других материалов.
Применение трубной продукции ребристого исполнения из чугуна
Чугунные оребрённые радиаторы из-за значительного веса и невысокого уровня эстетичности применяются в основном при паровом или водяном отоплении производственных цехов, складских помещений, животноводческих комплексов и других объектов значительных площадей. При этом одиночное использование такого оборудования неэффективно, и элементы устанавливают секциями из нескольких радиаторов. Такие из ребристой трубы увеличивают интенсивность обогрева помещения в разы, но при этом требуют значительной площади для установки.
Для обогрева жилья эти устройства также пригодны, но потребуется их дополнительная отделка в виде декоративных кожухов или фальш-стены.
Высокие технические характеристики чугуна обуславливают широкое применение чугунных оребрённых труб в экономайзерах – газы и агрессивные вещества при прохождении по ним не вызывают коррозии материала теплообменника.
Монтаж чугунных ребристых труб
В силу значительности веса, оребрённые регистры отопления предъявляют повышенные требования к основанию. Несущая способность стен (при настенном исполнении радиаторов) и прочность кронштейнов должны быть высокими, а заделка креплений в основание – надёжной. При напольном исполнении устройства агрегата у него внизу должны быть приварены опоры, штатные или самостоятельного изготовления. Если пол – деревянный настил, то в нём устраиваются прорези, чтобы опоры радиатора располагались на несущей плите перекрытия.
Перед установкой оребрённый радиатор очищают от старой краски и грязи, обезжиривают, а затем грунтуют и красят. Покраску лучше выполнить краскопультом, так как из-за конфигурации регистра площадь окраски велика, а оребрение плохо доступно для работы кистью.
В качестве грунтовки подойдёт раствор железного сурика в олифе, а финишный слой – термостойкая краска (эмаль) подходящего цвета или раствор алюминиевой пудры. Окрашиваемый регистр не должен находиться под прямыми лучами солнца – краска потечёт.
Окрашенный радиатор после высыхания краски устанавливается по месту, после чего выполняется дополнительное крепление устройства к стене во избежание случайного опрокидывания при механическом воздействии.
Подключение к контуру отопления производится после окончательной установки агрегата, чтобы его смещение не нарушило герметичность соединений. Врезка производится в зависимости от исполнения патрубков регистра – фланцевым соединением, на резьбе или сваркой. При фланцевом соединении рекомендуется в качестве прокладочного материала использовать паронит, вырезанный по размерам зеркал фланцев (зеркала очищаются от краски мелкой наждачной бумагой), или использовать штатные прокладки, если они предусмотрены комплектацией.
После окончательной установки агрегата производится точечная окраска участков, повреждённых при монтаже.
История возникновения металлополимерных труб
Один из самых старых материалов изготовления трубопроводов различных назначений – железо, а позже его сплавы (стали и чугуны), медь и прочие цветные металлы.
Особую популярность медные водопроводы стали приобретать с 1950-х годов, сначала в США и Европе, затем по всему миру.
Преимущества медных изделий:
- отсутствие угрозы возникновения ржавчины;
- лучшая, по сравнению со сталью или чугуном, гидроизоляция стыков;
- меньшая засоряемость внутреннего объёма.
Несмотря на очевидные преимущества, у медной продукции есть и несколько существенных недостатков:
- для сварки (пайки) труб необходимо специальное дорогостоящее оборудование, не всегда доступное;
- высокая стоимость меди: этот материал стоит дороже и стали, и алюминия, и всех видов полимеров.
Таким образом, хотя медь и обладала отличной пластичностью и хорошо поддавалась обработке, требовалось предложить другой, более дешёвый материал.
Им стал алюминий. Поначалу, сразу после открытия, он стоит очень дорого, однако через некоторое время, благодаря развитию технологии добычи, очистки и обработки цена на металл значительно снизилась.
Среди недостатков алюминия необходимо отметить:
- чрезмерную мягкость: находящиеся в любой водопроводной воде мелкие абразивные частицы неизбежно портили внутреннюю поверхность труб, вплоть до прорыва;
- большая разница электрохимических потенциалов с медью и железом: при контакте с этими металлами или даже с водой алюминиевые трубы начинают стремительно разрушаться, что в итоге сводит выгоду от использования металла на нет.
Тем не менее, полного отказа от алюминия не произошло: с открытием способа получения высокомолекулярных соединений, то есть полимеров, возникла идея изолировать легкоразрушающийся металл слоями пластика – как снаружи, так и изнутри. Так появились многослойные металлополимерные трубы.
Полученные изделия обладали целым рядом значительных преимуществ по сравнению как со стальной продукцией, так и с медной:
- Гораздо более гладкая внутренняя поверхность. В этом случае не страшны даже мелкие абразивные частицы в воде: они лишь полируют пластик, придавая ему ещё большую гладкость.
- Благодаря гладкой поверхности металлополимерные трубы для водоснабжения обладают отличной пропускной способностью, превышающей аналогичные параметры металлических изделий. Кроме того, внутренняя гладкость не позволяет оседать в трубах различного рода загрязнениям, следовательно, внутренний просвет такой продукции со временем практически не уменьшается.
- Благодаря диэлектрическим свойствам, металлопластиковые трубы не разрушаются при контакте с металлами и водой и не проводят ток, то есть не требуют дополнительной изоляции.
- Минимальные потери тепла: пластик хуже, чем металлы, отдаёт тепловую энергию, следовательно, отопительные контуры из этого материала позволят сэкономить денежные средства.
- Простота соединения труб между собой. Можно использовать различные фитинги (с разрезными кольцами и накидными гайками) или осуществлять пайку (сварку) полимерных изделий.
Конструкция
Независимо от материала, изделия этого вида по устройству одинаковы. Отличаются они только деталями – формой лепестков и коэффициентом оребрения. «Сооружение» собирается из двух составляющих:
- 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.
- 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.