Les avantages des tubes à ailettes
Le transfert de chaleur dun fluide chaud vers un fluide plus froid à travers la paroi dun tube est la raison pour laquelle beaucoup dentre nous utilisent des tubes à ailettes. Mais vous vous demandez peut-être quel est le principal avantage de l’utilisation d’un tube à ailettes ? Pourquoi ne pouvez-vous pas simplement utiliser un tube ordinaire pour effectuer ce transfert ? Eh bien, vous le pouvez, mais le rythme sera beaucoup plus lent.
En nutilisant pas de tube à ailettes, la surface extérieure nest pas significativement plus grande que la surface intérieure. Pour cette raison, le fluide avec le coefficient de transfert thermique le plus bas dictera le taux de transfert thermique global. Lorsque le coefficient de transfert de chaleur du fluide à lintérieur du tube est plusieurs fois supérieur à celui du fluide à lextérieur du tube, le taux de transfert de chaleur global peut être considérablement amélioré en augmentant la surface extérieure du tube.
Les tubes à ailettes augmentent cette surface extérieure.
En ayant un tube à ailettes en place, cela augmente le taux de transfert de chaleur global. Cela diminue alors le nombre total de tubes requis pour une application donnée, ce qui réduit également la taille globale de léquipement et peut, à long terme, diminuer le coût du projet. Dans de nombreux cas dapplication, un tube à ailettes remplace six tubes nus ou plus pour moins dun tiers du coût et dun quart du volume.
Pour les applications impliquant le transfert de chaleur d’un fluide chaud vers un fluide plus froid à travers une paroi de tube, des tubes à ailettes sont utilisés. Habituellement, pour un échangeur de chaleur à air, où lun des fluides est de lair ou un autre gaz, le coefficient de transfert de chaleur côté air sera beaucoup plus faible, donc une surface de transfert de chaleur supplémentaire ou un échangeur à tubes à ailettes est très utile. Le flux global dun échangeur à tubes à ailettes est souvent à flux croisé, mais il peut également être à flux parallèle ou à contre-courant.
Les ailettes sont utilisées pour augmenter la surface effective des tubes de léchangeur de chaleur. De plus, les tubes à ailettes sont utilisés lorsque le coefficient de transfert thermique à lextérieur des tubes est sensiblement inférieur à celui à lintérieur. En d’autres termes, la chaleur est transférée du liquide au gaz, de la vapeur au gaz, comme un échangeur de chaleur vapeur-air et un échangeur de chaleur fluide thermique à air.
La vitesse à laquelle un tel transfert de chaleur peut se produire dépend de trois facteurs : [1] la différence de température entre les deux fluides ; [2] le coefficient de transfert thermique entre chacun des fluides et la paroi du tube ; et [3] la surface à laquelle chaque fluide est exposé.
Les tubes à ailettes sont utilisés car ils aident :
Augmentez le taux de transfert de chaleur :
Un échangeur à tubes à ailettes comporte généralement des tubes avec des ailettes fixées à lextérieur. Habituellement, un peu de liquide circule à lintérieur des tubes et de lair ou un autre gaz circule à lextérieur des tubes, où la surface de transfert de chaleur supplémentaire due au tube à ailettes augmente le taux de transfert de chaleur. Dans un échangeur à tubes à ailettes à flux transversal, les ailettes seront généralement des ailettes radiales et elles seront de forme circulaire ou carrée.
Améliorer le coefficient de transfert de chaleur :
En nutilisant pas de tube à ailettes, la surface extérieure nest pas significativement plus grande que la surface intérieure. Pour cette raison, le fluide avec le coefficient de transfert de chaleur le plus bas dictera le taux de transfert de chaleur global. Lorsque le coefficient de transfert de chaleur du fluide à lintérieur du tube est plusieurs fois supérieur à celui du fluide à lextérieur du tube, le taux de transfert de chaleur global peut être considérablement amélioré en augmentant la surface extérieure du tube.
Augmenter la superficie extérieure :
En ayant un tube à ailettes en place, cela augmente le taux de transfert de chaleur global. Les tubes à ailettes augmentent la surface extérieure. Cela diminue le nombre total de tubes requis pour une application donnée, ce qui réduit également la taille globale de léquipement et peut, à long terme, diminuer le coût du projet.
Les échangeurs de chaleur à tubes à ailettes sont utilisés dans diverses applications, notamment comme échangeurs de chaleur industriels. Un échangeur de chaleur à air comme le serpentin évaporateur d’une unité de climatisation est généralement un échangeur à tubes à ailettes. Un autre échangeur de chaleur à air à tubes à ailettes courant est le radiateur de voiture. Le rôle du radiateur de voiture est de refroidir l’eau chaude présente dans les tubes avec l’air qui les traverse en flux transversal. Au contraire, le serpentin évaporateur du climatiseur a pour but de refroidir l’air qui le traverse. Les tubes à ailettes fabriqués par Kainon Boilers utilisent de lacier au carbone de haute qualité, de lacier inoxydable, du cuivre, du laiton et de laluminium. Nos échangeurs à tubes à ailettes sont conçus pour répondre aux conditions de service spécifiques, à la température et à la pression des fluides.
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