Rebraste cijevi, poznate i kao cijevi za izmjenu topline, su elementi za prijenos topline koji se koriste za poboljšanje prijenosa topline. Oni poboljšavaju efikasnost izmjene toplote povećanjem površine i pogodni su za visoke-temperature, visoke-pritiske i korozivna okruženja u industrijskim poljima kao što su kotlovi, proizvodnja električne energije i metalurgija. Njihove osnovne funkcije uključuju smanjenje kontaktne termičke otpornosti i posjedovanje otpornosti na-koroziju i otpornost na habanje-, a obično se koriste u opremi za povrat topline i razmjenu topline.
Proizvodni procesi uključuju visoko-zavarivanje i tri-koso valjanje. Visokofrekventno zavarene spiralno rebraste cijevi se široko koriste zbog visokog stepena automatizacije, dok metoda kosog valjanja s tri valjka postiže bešavno spajanje kroz cjelokupno valjanje. Rebraste cijevi se po postupku dijele na valjane i zavarene, a po obliku peraja na spiralne i uzdužne. Materijali uključuju bakar, aluminij i čelik, a mogu se prilagoditi raznim primjenama kao što su hlađenje zraka i povrat otpadne topline. Metode rasporeda snopova cijevi uključuju poređani raspored (visoka efikasnost prijenosa topline) i -linijski raspored (nizak otpor). Dizajn strukture cijevnih kutija treba prilagoditi prema pritisku fluida i temperaturnoj razlici.
Postavite-na peraje
Proces postavljanja-na peraje uključuje prethodnu-obradu serije pojedinačnih peraja pomoću preše za bušenje, a zatim korištenjem ručnih ili mehaničkih metoda za postavljanje peraja na vanjsku površinu cijevi na određenoj udaljenosti (nagib peraja) korištenjem interferencije. Ovo je jedna od najranijih metoda za obradu rebrastih cijevi. Zbog jednostavnosti postavljenog-procesa, niskih tehničkih zahtjeva, niske cijene opreme i lakoće održavanja, mnoge fabrike još uvijek koriste ovu metodu. Ovaj proces je radno-intenzivan proces i pogodan je za kapitalne i tehničke uslove malih fabrika ili gradskih preduzeća.
Ručno postavljanje-uključeno se odnosi na korištenje alata i ljudske sile za pritiskanje peraja jedno po jedno. Budući da je sila pritiska peraja ograničena, naleganje je malo, a peraja su sklona labavljenju.
Mehaničko postavljanje-peraja se vrši na mašini za postavljanje peraja. Budući da se prešanje peraja vrši mehaničkom udarnom silom ili hidrauličkim pritiskom, sila pritiska je velika, tako da se može koristiti veće smetnje. Čvrstoća vezivanja između peraja i cijevi je visoka i nije ih lako olabaviti. Mašine za postavljanje peraja sa mehaničkim pogonom imaju visoku produktivnost, ali su bučne, imaju lošu sigurnost, a uslovi rada za radnike su loši. Iako mašine na hidraulički pogon nemaju gore navedene probleme, oprema je skuplja, zahtijeva veće tehničke vještine osoblja za održavanje i ima manju produktivnost.
Ugrađena spiralna peraja
Ugrađene spiralno rebraste cijevi se proizvode tako što se na čeličnoj cijevi prvo obrađuju spiralni žljebovi određene širine i dubine, a zatim se čelična traka ugrađuje u žljebove na tokarskom stroju. Tokom procesa namotavanja, zbog određene prednapone, čelična traka se čvrsto utiskuje u spiralni žljeb, osiguravajući određenu površinu kontakta između čelične trake i čelične cijevi. Kako bi se spriječilo da se čelična traka odbije i odvoji, oba kraja čelične trake su zavarena na čeličnu cijev. Da bi se olakšao proces ugradnje, između čelične trake i spiralnog žlijeba treba postojati određeni bočni razmak. Ako je bočni zazor premali, što dovodi do smetnji, proces ugradnje će biti teško obaviti glatko. Osim toga, namotana čelična traka uvijek će imati određenu količinu odskoka, što rezultira time da čelična traka i donja površina spiralnog žljeba neće moći dobro da se zalijepe. Ugrađena rebra mogu se proizvesti na opremi opće{7}}opće namjene po niskoj cijeni, ali je proces složen i efikasnost proizvodnje niska.
Lemljene cijevi sa spiralnim rebrima
Obrada lemljenih spiralno rebrastih cijevi se izvodi u dva koraka. Najprije se čelična traka namota na vanjsku površinu cijevi na spiralni način s ravninom čelične trake okomito na os cijevi, a oba kraja čelične trake zavaruju se na čeličnu cijev radi fiksiranja. Zatim, da bi se eliminisao jaz na kontaktnoj točki između čelične trake i čelične cijevi, čelična traka i čelična cijev su zajedno zalemljene.
Budući da je ova metoda skupa, često se koristi druga metoda, a to je da se zamijeni ukupnim vrućim{0}}pocinčavanjem cijevi sa čeličnom trakom koja je već namotana na nju. Iako otopina za oblaganje možda neće dobro prodrijeti u vrlo mali razmak između rebara i čelične cijevi tokom ukupnog vrućeg-pocinčavanja, na vanjskoj površini rebara i vanjskoj površini čelične cijevi formira se kompletan pocinčani sloj. U spiralnim cijevima koje se koriste toplim{4}}pocinčavanjem, zbog ograničenja debljine pocinčanog sloja (kada je pocinčani sloj debeo, sloj cinka je manje izdržljiv i lako se ljušti), a zbog toga što otopina cinka ne može u potpunosti prodrijeti u otvor, brzina vezivanja između čeličnih rebara i dalje nije visoka. Osim toga, toplinska provodljivost cinka je niža od one čelika (otprilike 78% čelika), tako da je kapacitet prijenosa topline nizak. Cink je vrlo osjetljiv na koroziju u kiselinama, alkalijama i sulfidima. Zbog toga pocinčane spiralno rebraste cijevi nisu prikladne za proizvodnju predgrijača zraka (za povrat otpadne topline iz dimnih plinova kotla).
Visokofrekventne zavarene spiralne rebraste cijevi
Visokofrekventno zavarene spiralne rebraste cijevi su jedna od najčešće korištenih vrsta spiralnih rebrastih cijevi i sada se široko koriste u povratu otpadne topline u energetskoj, metalurgijskoj i cementnoj industriji, kao iu petrohemijskoj industriji. Visokofrekventne zavarene spiralno rebraste cijevi se proizvode simultanim namatanjem čelične trake oko čelične cijevi uz korištenje efekta kože i efekta blizine visoko-struje visoke frekvencije za zagrijavanje čelične trake i vanjske površine čelične cijevi dok ne dođu u plastično stanje ili se rastopi. Zavarivanje se završava pod određenim pritiskom namotane čelične trake. Ovo-zavarivanje visoke frekvencije je u suštini-proces zavarivanja u čvrstoj fazi. U poređenju sa metodama kao što su ugradnja i lemljenje (ili sveukupno vruće-pocinčavanje), napredniji je u pogledu kvaliteta proizvoda (visoka stopa zavarivanja peraja, do 95%), produktivnosti i automatizacije.
Tri-nakošene kotrljajuće integralne spiralno rebraste cijevi
Princip proizvodnje tri-koso valjanih integralnih spiralno rebrastih cijevi je sljedeći: trn se ubacuje u golu cijev i pokreće se rotacijom lopatica valjaonice, bešavna čelična cijev prolazi kroz šupljinu koju formiraju žljeb za valjanje i glava trna, obrađujući površinska rebra na svom vanjskom dijelu. Rebraste cijevi proizvedene ovom metodom imaju osnovnu cijev i vanjska rebra kao integralnu cjelinu, čime se eliminira problem gubitka toplinskog otpora kontakta i rezultira većom efikasnošću prijenosa topline. U poređenju sa metodom zavarivanja, ova proizvodna linija ima prednosti visoke proizvodne efikasnosti, niske potrošnje sirovina i visokog stepena razmene toplote proizvedenih rebrastih cevi.