Tubos con aletas integrados para condensadores enfriados por aire (ACC) – ASME SA179
Descripción general del producto
Tubos con aletas integrados para condensadores enfriados por aire (ACC)son tubos de transferencia de calor diseñados para mejorar el rendimiento de transferencia de calor del lado del aire en sistemas de condensadores enfriados por aire. Fabricado con untubo base de acero de bajo carbono ASME SA179 sin costuray una construcción de aleta helicoidal integrada, estos tubos proporcionan una gran superficie externa de transferencia de calor al tiempo que mantienen una ruta térmica confiable entre la pared del tubo y la aleta.
ASME SA179 es la contraparte del código ASME de ASTM A179 y cubre tubos de acero sin costura, estirados en frío y con bajo contenido de carbono destinados a intercambiadores de calor, condensadores y equipos similares de transferencia de calor. La especificación cubre diámetros exteriores de tubos desde1/8 a 3 pulg. (3,2 a 76,2 mm).
Para aplicaciones ACC, la aleta se incrusta mecánicamente en una ranura helicoidal formada con precisión en la superficie del tubo. Se produce la ranura en el tubo base, se inserta la tira de aletas en la ranura y posteriormente se enrolla el tubo para fijar la aleta. Esta construcción crea una conexión estable de aleta a tubo y proporciona una superficie externa sustancialmente mayor que un tubo desnudo.
Nuestros tubos de aletas integradas SA179 se pueden fabricar de acuerdo con los requisitos específicos del proyecto paradiámetro del tubo, espesor de la pared, material de las aletas, altura de las aletas, paso de las aletas, espesor de las aletas, longitud del tubo, densidad de las aletas y tratamiento de la superficie.
¿Por qué utilizar tubos con aletas integrados en sistemas ACC?
Los condensadores enfriados por aire rechazan el calor del vapor o del vapor de proceso al aire atmosférico sin requerir una gran cantidad de agua de enfriamiento. Debido a que el aire tiene un coeficiente de transferencia de calor considerablemente menor que el agua, el área de la superficie del lado del aire es particularmente importante.
Los tubos de aletas integrados abordan esta limitación al aumentar la superficie externa disponible para el intercambio de calor.
Las principales ventajas incluyen:
- Mayor área de transferencia de calor del lado del aire
- Transferencia de calor eficiente desde la pared del tubo al aire circundante.
- Fijación mecánica fiable entre la aleta y el tubo
- Buena resistencia al aflojamiento de las aletas durante la operación.
- Adecuado para grandes conjuntos de condensadores enfriados por aire.
- Orificio interno liso del tubo para un flujo eficiente de condensado o fluido.
- Dimensiones de tubo consistentes para la fabricación de haces de aletas
- Adecuado para aplicaciones de refrigeración de procesos y energía industrial
- Adaptable a diferentes requisitos de diseño del lado aire
- Uso rentable de material de tubo de acero con bajo contenido de carbono
Para los diseñadores de ACC, la geometría de las aletas se puede optimizar según la velocidad del aire, la caída de presión, la temperatura ambiente, la carga térmica, la configuración del haz y la potencia permitida del ventilador.
Construcción de tubo de aleta integrado
Un tubo de aleta integrado típico consta de:
1. Tubo base
Sin costuras, estirado en fríoTubo de acero con bajo contenido de carbono ASME SA179.
2. Ranura helicoidal
Se forma mecánicamente una ranura continua alrededor de la superficie exterior del tubo.
3. Tira de aletas
Se inserta en la ranura una tira de aleta metálica (comúnmente aluminio u otro material seleccionado para la aplicación).
4. Incrustación mecánica
El tubo se enrolla después de insertar la aleta para bloquear firmemente la aleta en la pared del tubo.
5. Tubo con aletas terminado
El conjunto resultante proporciona una superficie de transferencia de calor externa ampliada al tiempo que conserva una trayectoria metálica continua de transferencia de calor entre el tubo y la aleta.
La configuración de aleta integrada es particularmente útil cuando la aleta debe permanecer mecánicamente estable bajo flujo de aire continuo, vibración, ciclos térmicos y condiciones operativas repetidas.
Especificaciones típicas
| Artículo |
Especificación típica |
| Producto |
Tubo con aletas integrado |
| Solicitud |
Condensador enfriado por aire (ACC) |
| Material del tubo base |
ASME SA179/ASTM A179 |
| Tipo de tubo base |
Sin costuras, estirado en frío. |
| Diámetro exterior del tubo base |
Aprox. 12,7 a 76,2 mm; otros tamaños bajo pedido |
| Espesor de pared del tubo |
Aprox. 1,5 a 5,0 mm; dependiente del proyecto |
| Longitud del tubo |
3.000–18.000 mm típico; longitudes más largas bajo pedido |
| Tipo de aleta |
Aleta helicoidal incrustada/ranurada mecánicamente |
| Material de aleta |
Aleación de aluminio u otro material especificado. |
| Altura de la aleta |
Aprox. 6-25 mm |
| Grosor de la aleta |
Aprox. 0,2–0,8 mm |
| Paso de aleta |
Aprox. 1,5–8,0 mm |
| Densidad de aletas |
Aproximadamente 125–670 aletas/m, según el diseño |
| Extremos del tubo |
Liso, biselado o especificado por proyecto |
| Acabado superficial |
Acabado laminado, limpio, revestido o acabado especificado. |
| Inspección |
Pruebas dimensionales, visuales, de materiales, mecánicas y de presión/END, según corresponda |
| Estándar |
ASME SA179/SA179M; Requisitos del tubo base ASTM A179/A179M |
Nota:Las dimensiones de las aletas anteriores representan rangos de ingeniería comunes en lugar de valores obligatorios en SA179. La geometría final del tubo y de las aletas debe establecerse a partir del diseño térmico y mecánico del ACC.
La propia ASTM A179 especifica el tubo base, en lugar de la geometría completa de la aleta integrada. Por lo tanto, la altura de las aletas, el paso, el espesor, la profundidad de incrustación y el material de las aletas normalmente se establecen mediante las especificaciones de ingeniería del comprador o el diseño del fabricante del tubo de aletas. ASTM identifica A179 como una especificación de tubo de acero con bajo contenido de carbono estirado en frío sin costura para intercambiadores de calor y condensadores.
Material del tubo base ASME SA179
ASME SA179 está diseñado para tubos de condensadores y intercambiadores de calor de acero con bajo contenido de carbono, estirados en frío y sin costura. El tubo es fabricado por elproceso continuo seguido de dibujo en frío, con tratamiento térmico después de la operación final de estirado en frío.
La composición baja en carbono proporciona buenas características de ductilidad y formación, que son importantes cuando la superficie del tubo está ranurada y ensamblada mecánicamente con la aleta.
Composición química
| Elemento |
Requisito, % en peso |
| Carbono (C) |
0,06–0,18 |
| Manganeso (Mn) |
0,27–0,63 |
| Fósforo (P), máx. |
0.035 |
| Azufre (S), máx. |
0.035 |
Estos límites corresponden a los requisitos de materiales A179/A179M; SA179 es la designación ASME relacionada para aplicaciones de código.
Propiedades mecánicas
Los requisitos mecánicos mínimos típicos para los tubos de base SA179/A179 son:
| Propiedad |
Requisito |
| Resistencia a la tracción |
≥ 325 MPa (47.000 psi) |
| Fuerza de producción |
≥ 180 MPa (26.000 psi) |
| Elongación en 50 mm |
≥ 35% |
| Dureza |
≤ 72 HRB |
El requisito de alargamiento relativamente alto es útil para un tubo que se somete a estirado en frío y posterior procesamiento mecánico durante la fabricación del tubo con aletas.
Proceso de fabricación
Nuestra secuencia de fabricación típica para tubos con aletas integradas SA179 incluye:
1. Producción de tubos sin costura
El tubo de acero sin costura SA179 con bajo contenido de carbono se produce y suministra de acuerdo con las especificaciones de materiales aplicables.
2. Estirado en frío y tratamiento térmico
El tubo base se estira en frío para lograr las dimensiones y condiciones de superficie requeridas. A179 requiere tratamiento térmico después del pase final de estirado en frío.
3. Inspección de tubos
Los tubos de base se inspeccionan para determinar la precisión dimensional, el estado de la superficie, la identificación del material y los requisitos mecánicos aplicables.
4. Ranurado helicoidal
Se forma una ranura helicoidal controlada en el diámetro exterior del tubo.
5. Inserción de aletas
La tira de aletas se coloca con precisión dentro de la ranura helicoidal.
6. Incrustación de aletas
El laminado mecánico fuerza el material del tubo alrededor de la raíz de la aleta, asegurando la aleta dentro de la ranura.
7. Control de la geometría de las aletas
La altura, el paso, el espesor, el estado de empotramiento y el diámetro total de las aletas se comparan con el plano aprobado.
8. Inspección final
Los tubos terminados se inspeccionan para determinar la precisión dimensional, la fijación de las aletas, el estado de la superficie, la rectitud y otros requisitos específicos del proyecto.
Inspección y pruebas
El control de calidad puede incluir tantoPrueba del tubo base requerida por la especificación del material.e inspección adicional del tubo con aletas terminado.
1. Análisis químico
Se realizan análisis de calor y, cuando lo requiera la orden de compra, análisis de producto para verificar el cumplimiento de la química SA179 especificada.
A179 prevé el análisis del producto cuando lo solicite la orden de compra, incluidas disposiciones de muestreo basadas en la cantidad de tubos o la identificación del calor.
2. Prueba de tracción
Las pruebas de tracción verifican:
- Resistencia a la tracción
- Fuerza de producción
- Alargamiento
Los resultados se comparan con los requisitos mecánicos SA179 especificados.
3. Prueba de dureza
Se pueden realizar pruebas de dureza Rockwell para verificar que el tubo base permanezca dentro del rango de dureza especificado.
4. Prueba de aplanamiento
Una prueba de aplanamiento evalúa la ductilidad del tubo y su capacidad para resistir la deformación sin grietas inaceptables. A179 incluye pruebas de aplanamiento entre sus pruebas mecánicas especificadas.
5. Prueba de quema
La prueba de abocardado evalúa la ductilidad del tubo y la resistencia al agrietamiento durante la expansión controlada.
6. Prueba de brida
Cuando se especifique como alternativa a la prueba de abocardado, la prueba de brida se puede realizar de acuerdo con los requisitos aplicables.
7. Prueba hidrostática
La prueba hidrostática se utiliza para verificar la integridad de la presión e identificar fugas a través de la pared del tubo.
8. Examen no destructivo
Dependiendo de las especificaciones de compra, un examen no destructivo, como unprueba de corrientes parásitasu otros END aplicables pueden incorporarse.
ASTM A179 y sus requisitos generales asociados hacen referencia a pruebas como dureza, aplanamiento, abocinamiento, bridas y pruebas hidrostáticas; A450/A450 también incluye disposiciones para ensayos no destructivos.
9. Inspección dimensional
Los tubos de aletas integrados terminados se pueden inspeccionar para detectar:
- diámetro exterior del tubo
- Espesor de la pared del tubo
- Diámetro total de la aleta
- Altura de la aleta
- paso de aleta
- Grosor de la aleta
- Profundidad de incrustación de aletas
- Longitud del tubo
- Rectitud
- Accesorio de aleta a tubo
10. Inspección visual
El producto terminado se inspecciona visualmente para detectar:
- aletas dañadas
- Aletas sueltas o levantadas
- Paso de aleta irregular
- Defectos superficiales excesivos
- Defectos de ranura
- Fin del daño
- Corrosión o contaminación
La especificación A179 también requiere que los tubos de base terminados estén libres de incrustaciones, aunque una ligera oxidación no se considera incrustación.
Ventajas de los condensadores enfriados por aire
Transferencia de calor mejorada del lado aire
La aleta aumenta considerablemente la superficie externa de transferencia de calor disponible para el aire de refrigeración.
Accesorio de aleta fuerte
La construcción integrada bloquea mecánicamente la aleta en el tubo, lo que ayuda a mantener el contacto durante los ciclos térmicos y la vibración.
Adecuado para paquetes ACC grandes
La configuración se puede fabricar en tubos de gran longitud y personalizarse para conjuntos de condensadores grandes.
Buenas características de flujo del lado del tubo
El tubo base SA179 sin costuras proporciona un paso interno suave adecuado para el servicio del condensador.
Diseño de aleta flexible
La altura, el paso y el material de las aletas se pueden ajustar según el diseño térmico y la caída de presión permitida en el lado del aire.
Base económica de acero con bajo contenido de carbono
SA179 proporciona una opción práctica de acero con bajo contenido de carbono para aplicaciones de condensadores y tubos de intercambiadores de calor.
Aplicaciones
Tubos con aletas integrados ASME SA179son adecuados para una variedad de sistemas de transferencia de calor enfriados por aire, que incluyen:
- Condensadores enfriados por aire (ACC)
- Sistemas ACC de centrales eléctricas
- Sistemas de condensación de escape de turbinas de vapor.
- Condensadores industriales enfriados por aire
- Enfriadores de aire de proceso
- Intercambiadores de calor enfriados por aire
- Sistemas de refrigeración por calor residual
- Enfriamiento de procesos petroquímicos
- Sistemas de enfriamiento de refinerías
- Grandes unidades enfriadas por aire de tiro forzado y tiro inducido
Para los sistemas ACC de generación de energía, el tubo con aletas normalmente se instala en grandes haces de tubos. El vapor de escape caliente o el fluido del lado condensado transfiere calor a través de la pared del tubo hasta la aleta, mientras que los ventiladores fuerzan o inducen aire atmosférico a través de la superficie externa de la aleta.
Fabricación personalizada
Podemos fabricar tubos con aletas empotradas según planos del cliente, cálculos térmicos o especificaciones del proyecto.
Los parámetros personalizables típicos incluyen:
- Material del tubo base
- Diámetro exterior del tubo
- Espesor de la pared del tubo
- Longitud del tubo
- Material de aleta
- Altura de la aleta
- Grosor de la aleta
- paso de aleta
- Densidad de aletas
- Dirección de aleteo
- Profundidad incrustada
- Diámetro total de la aleta
- Configuración del extremo del tubo
- Tratamiento superficial
- Requisitos de embalaje
- Requisitos de inspección y documentación.
La documentación de inspección se puede suministrar de acuerdo con la orden de compra, incluidos certificados de materiales, registros de inspección dimensional, resultados de pruebas mecánicas y registros de pruebas de presión/END aplicables.
Descripción del producto recomendada para compradores
Tubos con aletas integrados para condensadores enfriados por aire (ACC), ASME SA179, combinan tubos de acero con bajo contenido de carbono estirados en frío y sin costura con aletas helicoidales incrustadas mecánicamente para proporcionar una mayor área de transferencia de calor del lado del aire y un contacto confiable entre las aletas y los tubos. Están diseñados para aplicaciones de intercambiadores de calor y condensadores enfriados por aire donde se requiere un rechazo de calor eficiente, consistencia dimensional y una fijación duradera de las aletas.
El tubo base SA179 cumple con los requisitos para tubos de intercambiadores de calor y condensadores de acero con bajo contenido de carbono, estirados en frío y sin costura, mientras que la geometría de aleta terminada puede diseñarse para cumplir con los requisitos térmicos, mecánicos y de instalación del sistema ACC.
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