I. Definizione del Prodotto Principale

Il tubo alettato incorporato (noto anche come tubo alettato di tipo G) è un elemento di scambio termico ad alta efficienza in cui le alette sono permanentemente legate alla superficie di un tubo base utilizzando processi meccanici o metallurgici. Il suo design principale prevede l'incorporazione di alette in scanalature precisamente lavorate sulla parete esterna del tubo base e il rinforzo della loro fissazione. Questo elimina la resistenza termica di contatto tra le alette e il tubo base, massimizzando la superficie di scambio termico senza sacrificare l'integrità strutturale. È diventato un componente chiave nei sistemi di scambio termico come i raffreddatori d'aria e i dispositivi di recupero del calore di scarto.

II. Processo di Produzione di Precisione e Caratteristiche Strutturali

(I) Processo di Produzione Principale

La produzione di tubi alettati incorporati integra la lavorazione di precisione e le tecnologie di legame di rinforzo, comprendendo principalmente tre processi principali:

Metodo di Incorporazione Avvolto: Strisce di alette in alluminio o rame vengono avvolte a spirale sulla superficie di un tubo base in acciaio al carbonio, rame o altro materiale sotto tensione per ottenere la fissazione iniziale.

Metodo di Incorporazione a Scanalatura: Vengono prima lavorate scanalature a spirale di precisione sulla superficie del tubo base. Dopo aver incorporato le strisce di alette, viene utilizzato un processo di riempimento per bloccarle in posizione, formando una struttura di interblocco meccanico tra le alette e il tubo base. Processo Ausiliario Integrato: Alcuni prodotti di fascia alta adottano una tecnologia di quasi-estrusione per ottenere un legame a livello molecolare tra le alette e il tubo base ad alta temperatura e pressione, migliorando ulteriormente la conducibilità termica. L'intero processo di produzione prevede operazioni continue di scanalatura, inserimento e fissaggio per garantire un'aderenza ad alta resistenza tra le alette e il tubo base. (II) Struttura e Combinazione di Materiali Configurazione del Tubo Base: Supporta vari materiali come acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, acciaio legato, titanio, rame e acciaio inossidabile duplex, con un diametro esterno compreso tra 12,70 mm e 38,10 mm, uno spessore della parete non inferiore a 2,11 mm e una lunghezza che può estendersi da 500 mm a 20000 mm. Parametri delle Alette: I materiali delle alette sono principalmente alluminio, rame e acciaio inossidabile, con spessori compresi tra 0,3 mm e 0,65 mm, altezze da 9,8 mm a 16,00 mm e densità regolabili tra 236 fpm (6 fpi) e 433 fpm (11 fpi). La lunghezza dell'estremità nuda può essere personalizzata in base alle esigenze. III. Vantaggi Prestazionali Principali

(I) Eccezionale Efficienza di Scambio Termico

Attraverso l'espansione della superficie alettata e il design senza resistenza termica di contatto, l'efficienza di scambio termico aumenta del 30%-50% rispetto ai tubi nudi. Il suo duplice meccanismo di scambio termico — trasferimento di calore conduttivo attraverso la parete del tubo base e dissipazione del calore convettivo attraverso la superficie delle alette — garantisce un rapido trasferimento di calore. Nelle stesse condizioni operative, la combinazione con alette corrugate 3D può aumentare l'intensità della turbolenza del 50% e il coefficiente di scambio termico del 22%.

(II) Eccellente Resistenza Strutturale e Stabilità

La struttura di interblocco meccanicamente incorporata garantisce una connessione salda tra le alette e il tubo base, in grado di resistere a cicli termici frequenti, vibrazioni e impatti di flusso d'aria ad alta velocità, risolvendo il problema dell'allentamento facile nelle alette avvolte tradizionali. Può adattarsi a una temperatura operativa massima di 450°C, superando di gran lunga i tubi alettati a forma di L, e mantiene prestazioni stabili anche in un ambiente di temperatura del metallo di 750°F (circa 400°C). (III) Equilibrio tra adattabilità ed economia Sebbene il processo di produzione sia più complesso di quello dei normali tubi alettati avvolti, il rapporto costo-efficacia sul ciclo di vita è significativo: in scenari ad alta richiesta, la durata di servizio supera di gran lunga quella degli elementi di scambio termico convenzionali e non è richiesta una manutenzione frequente; rispetto ai tubi alettati estrusi, il costo è inferiore, fornendo la soluzione ottimale per scenari con budget limitati ma elevati requisiti di prestazioni. (IV) Resistenza agli agenti atmosferici e alla corrosione migliorate Attraverso l'ottimizzazione dei materiali e il trattamento superficiale, può adattarsi a diversi ambienti: il tubo base in acciaio inossidabile combinato con alette rivestite in ceramica ha 20 volte la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile 316L in un ambiente acido forte con pH=1; il rivestimento rinforzato con grafene non solo aumenta la conducibilità termica del 38%, ma ha anche una funzione antincrostazione. IV. Scenari Applicativi in Diversi Settori

(I) Settore Energetico e Potenza

* Petrolchimico: I tubi alettati incorporati con alette a spirale vengono utilizzati per il recupero del calore di scarto dei fumi, con una singola unità che consente di risparmiare energia equivalente a 12.000 tonnellate di carbone standard all'anno.

* Generazione di Energia: I raffreddatori di ingresso delle turbine a gas che utilizzano tubi alettati in acciaio inossidabile possono ridurre la temperatura dell'aria da 35℃ a 15℃, aumentando l'efficienza dell'unità del 12%. Nelle centrali solari termiche, i tubi alettati in lega di nichel funzionano stabilmente in sistemi a sali fusi a 580℃.

* (II) Settore Industriale e Manifatturiero

* Raffreddatori d'aria: Nelle stazioni di compressori e nei sistemi di raffreddamento dell'olio lubrificante, la loro resistenza alle alte temperature e alle vibrazioni riduce significativamente il rischio di guasti.

* Recupero del calore di scarto: I rigeneratori in forni e forni utilizzano questi tubi alettati per ridurre il consumo di carburante preriscaldando l'aria di combustione. (III) HVAC e Applicazioni Speciali

Condizionamento d'aria su larga scala: I gruppi di tubi alettati incorporati in composito alluminio-rame riducono il volume dello scambiatore di calore del 40% e aumentano la densità del flusso di trasferimento di calore di 3 volte;

Produzione di fascia alta: Nei reattori farmaceutici, i moduli di tubi alettati con sensori di temperatura integrati raggiungono un controllo preciso della temperatura di ±0,5℃;

Ingegneria navale: Nei sistemi di desalinizzazione dell'acqua di mare, le combinazioni di materiali resistenti alla corrosione resistono alla corrosione in ambienti ad alta salinità.

V. Raccomandazioni per la Selezione e l'Utilizzo

Corrispondenza del processo: Per sistemi ad alta pressione (>5MPa), si preferiscono prodotti con processo simile all'estrusione; per ambienti con fluidi corrosivi, si raccomandano tubi alettati in acciaio inossidabile incorporati avvolti a spirale;

Ottimizzazione della manutenzione: L'utilizzo di termografia AI per monitorare il degrado delle alette può ridurre i tempi di inattività del 30%;

Sostenibilità: I tubi alettati con rivestimento nano in un'unità di recupero del calore di scarto da 10 MW possono ridurre le emissioni di CO₂ di 18 tonnellate all'anno, soddisfacendo i requisiti di produzione a basse emissioni di carbonio.