Que sont les tubes à ailettes enroulés en hélice ?

Les tubes à ailettes enroulés en hélice sont des composants de transfert de chaleur utilisés dans diverses applications industrielles, notamment dans les échangeurs de chaleur. Ces tubes sont constitués dun tube central et dune ailette enroulée en hélice qui est fixée à la surface extérieure du tube central. Les tubes à ailettes enroulés en hélice sont un composant important dans un large éventail dapplications industrielles, notamment le traitement chimique, la production dénergie et les systèmes CVC. Ces tubes sont conçus pour augmenter la surface dun échangeur de chaleur, améliorant ainsi son efficacité et ses performances.

À la base, les tubes à ailettes enroulés en hélice sont simplement des tubes enveloppés d’une bande continue de métal. La bande est enroulée selon un motif hélicoïdal autour du tube, créant une série dailettes qui dépassent de la surface. Ces ailettes servent à augmenter la surface du tube, permettant un plus grand transfert de chaleur entre le tube et son environnement.

La conception spécifique des tubes à ailettes enroulés en hélice peut varier en fonction de lapplication. Par exemple, la hauteur, lépaisseur et le pas des ailerons (cest-à-dire la distance entre chaque aileron) peuvent tous être ajustés pour optimiser les performances. De plus, différents métaux peuvent être utilisés pour les ailettes elles-mêmes, en fonction de facteurs tels que le coût, la résistance à la corrosion et la conductivité thermique.

Avantages des tubes à ailettes enroulés en hélice

1. L’un des principaux avantages des tubes à ailettes enroulés en hélice est leur capacité à améliorer l’efficacité du transfert de chaleur. En augmentant la surface du tube, ces ailettes permettent de transférer davantage de chaleur entre le tube et son environnement. Cela peut entraîner d’importantes économies d’énergie, car moins d’énergie est nécessaire pour atteindre le niveau de transfert de chaleur souhaité.

2. Un autre avantage des tubes à ailettes enroulés en hélice est leur capacité à réduire la taille et le poids des échangeurs de chaleur. En augmentant lefficacité du transfert de chaleur, ces tubes peuvent permettre lutilisation déchangeurs de chaleur plus petits et plus légers. Cela peut être particulièrement important dans les applications où lespace et le poids sont limités, comme dans les avions ou les systèmes spatiaux.

Matériau des tubes à ailettes enroulés hélicoïdalement

Les tubes nus peuvent être nimporte quel matériau de tube, principalement un tube en acier au carbone, un tube en acier allié, un tube en acier inoxydable ou des tubes en alliage de cuivre.

Les ailettes sont généralement en aluminium, en cuivre ou en acier inoxydable et sont étroitement enroulées autour du tube central pour augmenter la surface de transfert de chaleur. Lenroulement hélicoïdal des ailettes offre plusieurs avantages, tels quune efficacité accrue du transfert de chaleur, une rigidité améliorée des tubes et une perte de charge réduite côté air.

Utilisations des tubes à ailettes enroulés hélicoïdalement :

Les tubes à ailettes hélicoïdales  sont couramment utilisés dans les échangeurs de chaleur refroidis par air, où ils facilitent le transfert de chaleur dun fluide chaud (généralement un gaz) à un fluide plus froid (généralement de lair) sans avoir besoin dun fluide caloporteur intermédiaire. Ces tubes sont également utilisés dans diverses autres applications industrielles, notamment le chauffage et le refroidissement de procédés, la réfrigération et la production délectricité.

Types de tubes à ailettes enroulés hélicoïdalement :

Tubes à ailettes de type G : 

(Aileron intégré) La bande daileron G est enroulée dans une rainure usinée et solidement verrouillée en place par remplissage avec le matériau du tube de base. Cela garantit que le transfert de chaleur maximal est maintenu à des températures élevées du métal des tubes. La température maximale de fonctionnement pour ce type daileron est de 450°C.

Matériau des ailerons : Aluminium ou cuivre

Matériaux du tube : Acier au carbone, Cr.-Mo. acier, acier inoxydable, cuivre, alliages de cuivre, etc.

Tubes à ailettes de type L : 

Le matériau de la bande daileron est soumis à une déformation contrôlée sous tension donnant une pression de contact optimale du pied de laileron sur le tube de base, maximisant ainsi les propriétés de transfert de chaleur. Le pied de laileron améliore considérablement la protection contre la corrosion du tube de base. La température maximale de fonctionnement pour ce type daileron est de 150°C.

Matériau des ailerons : Aluminium ou cuivre

Matériaux du tube : Acier au carbone, Cr.-Mo. acier, acier inoxydable, cuivre, alliages de cuivre, etc.

Tubes à ailettes de type serti : 

Ce type dailette (ailette sertie) est une ailette non conique enroulée sous tension autour du tube de base. Le processus daileron entraîne la formation dune frisure au pied de laileron. Laileron est ensuite soudé au tube de base aux extrémités de la bande. La température maximale de fonctionnement pour ce type daileron est de 250°C. 

Matériau des ailerons : Carbone/acier inoxydable ou cuivre.

Matériaux du tube : Carbone/acier inoxydable.

Tubes à ailettes de type KL : 

Fabriqué exactement comme laileron L sauf que le tube de base est moleté avant lapplication du pied daileron. Après lapplication, le pied de lailette est moleté dans le moletage correspondant sur le tube de base, améliorant ainsi la liaison entre lailette et le tube, ce qui entraîne des caractéristiques de transfert de chaleur améliorées. La température de fonctionnement maximale pour ce type daileron est de 260 °C.

Matériau des ailerons : Aluminium ou cuivre

Matériaux des tubes : Pas de limites théoriques.Acier au carbone, Cr.-Mo. acier, acier inoxydable, cuivre, alliages de cuivre, etc.

Je tape les tubes à ailettes (tube à ailettes semi-serti) : 

Ce type daileron est une aileron non conique enroulé sous tension autour du tube de base. Le processus daileron entraîne la formation dune frisure au pied de laileron. Laileron est ensuite soudé au tube de base aux extrémités de la bande. La température de fonctionnement maximale pour ce type daileron est de 250 °C.

Matériau des ailerons : Carbone/acier inoxydable ou cuivre.

Matériaux des tubes : Carbone/acier inoxydable ou cuivre et alliages de cuivre.

En conclusion, les tubes à ailettes enroulés en hélice constituent un composant important dans de nombreuses applications industrielles. En augmentant la surface dun échangeur de chaleur, ces tubes peuvent améliorer lefficacité et réduire la consommation dénergie. Bien quils présentent certaines limites, leurs nombreux avantages en font un outil précieux pour les ingénieurs et les concepteurs cherchant à optimiser les performances de leurs systèmes. Les tubes à ailettes enroulés en hélice constituent une solution efficace et fiable pour les applications de transfert de chaleur où des taux de transfert de chaleur élevés et/ou une conception compacte sont requis.

Tubes à ailettes enroulés hélicoïdalement