Tubo di raffreddamento dell'aria ASME SA179 con alluminio 1060 e tubo di pinna di tipo G incorporato

Fascio tubiero per raffreddamento ad aria, ASME SA179 con alluminio 1060, tubo alettato di tipo G incorporato, applicazione raffineria di petrolio

Il fascio tubiero è un componente chiave di un raffreddatore ad aria. È costituito da tubi multipli attraverso i quali scorre il fluido da raffreddare e il calore viene trasferito all'aria circostante. Ecco un'introduzione al fascio tubiero di un raffreddatore ad aria:
 

Struttura

• Tubi: Solitamente realizzati con materiali metallici come rame, alluminio o acciaio. I tubi sono disposti secondo uno schema specifico, come in linea o sfalsati. Il diametro e la lunghezza dei tubi possono variare a seconda delle esigenze specifiche del raffreddatore ad aria. Ad esempio, in alcuni raffreddatori ad aria su piccola scala, il diametro del tubo può essere relativamente piccolo, circa 10-20 mm, mentre nei raffreddatori ad aria industriali su larga scala, il diametro del tubo può essere di 50 mm o più e la lunghezza può essere di diversi metri.
• Alette: Fissate all'esterno dei tubi per aumentare l'area di scambio termico. Le alette possono essere realizzate con vari materiali, come la lega di alluminio. I tipi di alette comuni includono alette dritte, alette ondulate e alette a spillo. Anche il passo e l'altezza delle alette influiscono sulle prestazioni di scambio termico. Un passo delle alette più piccolo e un'altezza delle alette maggiore possono aumentare l'area di scambio termico, ma possono anche aumentare la resistenza dell'aria.

Tipi

• Fascio tubiero a piastra tubiera fissa: Le estremità dei tubi sono fissate sulla piastra tubiera e la piastra tubiera è collegata al guscio del raffreddatore ad aria. Questo tipo di fascio tubiero è semplice nella struttura e facile da fabbricare, ma non è adatto per le occasioni in cui il fascio tubiero deve essere smontato per la pulizia o la manutenzione. È comunemente utilizzato in alcuni raffreddatori ad aria con fluidi di lavoro relativamente puliti e bassi requisiti di manutenzione.
• Fascio tubiero a U: I tubi sono piegati a forma di U e entrambe le estremità dei tubi sono fissate sulla stessa piastra tubiera. Questa struttura consente al fascio tubiero di espandersi e contrarsi liberamente con le variazioni di temperatura, riducendo lo stress termico. È adatto per applicazioni con grandi differenze di temperatura. Ed è comodo per la pulizia e la manutenzione perché il fascio tubiero può essere estratto dal guscio. Tuttavia, il processo di fabbricazione dei fasci tubieri a U è più complesso.
• Fascio tubiero a testa flottante: Un'estremità del fascio tubiero è fissa e l'altra estremità può fluttuare liberamente. Questo design può compensare efficacemente l'espansione e la contrazione termica del fascio tubiero ed è adatto per applicazioni ad alta temperatura e alta pressione. Facilita anche lo smontaggio e la manutenzione del fascio tubiero. Ma la struttura è relativamente complessa e il costo è più elevato.

Principio di funzionamento

Il fluido da raffreddare entra nel fascio tubiero attraverso l'ugello di ingresso e scorre attraverso i tubi. Mentre il fluido scorre, il calore viene trasferito dal fluido alla parete del tubo. Quindi, attraverso le alette all'esterno del tubo, il calore viene ulteriormente trasferito all'aria circostante. L'aria viene solitamente forzata a fluire sul fascio tubiero da una ventola o convezione naturale, che sottrae il calore e raffredda il fluido nel fascio tubiero.