Um feixe de tubos aletados serve como componente primário de transferência de calor de um trocador de calor resfriado a ar. Consiste em múltiplas fileiras de tubos com aletas fixados em cada extremidade por placas de tubos e conectados a caixas coletoras de entrada/saída, instaladas dentro de uma estrutura estrutural onde o ar ambiente é forçado ou aspirado através das superfícies com aletas por ventiladores axiais.
Cada pacote é fornecido como um conjunto completo – incluindo tubos, aletas, placas de tubos, caixas de cabeçalho, estruturas laterais e alças de elevação – pronto para instalação direta em um compartimento ACHE existente ou novo. As configurações do pacote incluem horizontal (tiragem forçada/induzida), estrutura A (condensadores de vapor resfriados a ar) e estrutura V (condensação de vapor protegida contra congelamento).
| Componente | Material/Padrão | Parâmetros principais |
|---|---|---|
| Tubos Base | Aço de baixo carbono estirado a frio sem costura ASME SA179; ASTM A213TP304L/316L | DE 15,88-50,8 mm; parede 1,2-5,0 mm |
| Barbatanas | Alumínio 1060 (Al1060); Cobre C1100 | Altura da aleta até 15,88 mm; espessura da aleta ~0,4 mm |
| Folhas de tubo | Aço carbono/liga de aço por projeto | ASME Seg. Compatível com VIII Div.1 |
| Caixas de cabeçalho | SA516 Gr.70; 316L; Dúplex 2205 | Placa de cobertura tipo plug ou removível de acordo com API 661 |
| Quadro Estrutural | Aço carbono galvanizado a quente ou aço inoxidável | Classificação de carga eólica e sísmica |
Propriedades mecânicas do tubo base ASME SA179: resistência à tração ≥325 MPa, resistência ao escoamento ≥180 MPa, alongamento ≥35%, dureza ≤72 HRB. Condutividade térmica da aleta Al1060 ~237 W/m*K, temperatura máxima de operação contínua 285°C. Os métodos de aletas incluem tipo G incorporado, revestido com pés L, tipo KL e alumínio extrudado - selecionados de acordo com a temperatura de serviço, corrosividade atmosférica e tendência de incrustação.
| Tipo de teste | Padrão/Método | Critérios de Aceitação |
|---|---|---|
| Teste Hidrostático | ASME Seg. VIII Divisão.1 | 1,5× pressão de projeto; ≥5 min de espera; sem vazamento |
| Teste Pneumático | ASME Seg. VIII Divisão.1 | 1,2× pressão de projeto; ≥3 min de espera; inspeção de bolhas submersas |
| Teste de corrente parasita | ASME SA179/ASTM A179 | Inspeção 100% do tubo para defeitos superficiais e subterrâneos |
| Inspeção Dimensional | API 661/ISO 9309 | DE do tubo, altura da aleta, passo da aleta, envelope do pacote verificado |
| Extração de Fin Bond | Internamente de acordo com as diretrizes da ASME | ≥70 N de resistência à extração da aleta |
Os feixes de tubos aletados são implantados em condensadores aéreos de refinarias, intercoolers de compressores, condensadores de hidrocarbonetos, resfriamento de processos petroquímicos, condensação de vapor de usinas de energia e processamento de gás natural. A base de projeto API 661 / ISO 13706 cobre temperaturas operacionais de -40°C a +450°C e pressões de projeto de até 10 MPa.
A seleção do material segue as condições de serviço: aço carbono para hidrocarbonetos limpos e serviço de vapor (−20°C a +425°C); aço inoxidável para fluidos corrosivos com limites de cloreto abaixo de 200 ppm; Duplex 2205 para ambientes ricos em cloreto e úmidos com CO2.
Por que os feixes de tubos com aletas falham antes da vida útil do projeto?Os dois mecanismos de falha de campo dominantes em serviços refrigerados a ar são a corrosão em frestas na raiz da aleta - acelerada em ambientes de cloreto, ácido ou CO2 úmido - e a fadiga induzida por vibração em posições intermediárias sem suporte.. Em um caso documentado, a especificação de um método de fixação de tubo aletado classificado abaixo da temperatura real de serviço causou perda de desempenho de transferência de calor de 28% em oito meses de comissionamento devido ao relaxamento da ligação da raiz aleta.
Como o tipo de aleta deve ser compatível com a temperatura de serviço?Aletas de alumínio extrudado são adequadas para serviço contínuo até aproximadamente 200–300°C; aletas embutidas do tipo G são especificadas para fluxos de refinaria com temperaturas mais altas de até 400°C; As aletas revestidas com pés em L são econômicas para tarefas de resfriamento do ar ambiente até aproximadamente 130°C.
