Τι είναι ο σωλήνας από κυματοειδές ανοξείδωτο χάλυβα 

Σε βιομηχανικούς εναλλάκτες θερμότητας, ο κυματοειδής σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα αναφέρεται σε ευθείς σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα με συνεχείς κυματώσεις (συχνά ελικοειδείς ή με σχέδιο) στο τοίχωμα του σωλήνα. Η γεωμετρία της κυμάτωσης (βήμα, βάθος, προφίλ) επιλέγεται για:

• Διαταράξει το οριακό στρώμα που σχηματίζεται σε λείους σωλήνες

• Προωθήσει την ανάμειξη και την αναταραχή σε χαμηλότερες ταχύτητες μάζας

• Αυξήσει την αποτελεσματική αλληλεπίδραση επιφάνειας μεταξύ του ρευστού και του τοιχώματος

Γιατί η κυμάτωση ενισχύει την απόδοση

1) Υψηλότερη μεταφορά θερμότητας με συγκρίσιμη—ή μερικές φορές χαμηλότερη—ποινή λειτουργίας

Επειδή οι κυματώσεις διαταράσσουν τη ροή κοντά στο τοίχωμα, μπορούν να προσφέρουν υψηλότερους συνολικούς συντελεστές μεταφοράς θερμότητας από τους λείους σωλήνες σε συγκρίσιμη λειτουργία. Μια βιομηχανική συζήτηση αναφέρει ~40–80% υψηλότερους συνολικούς συντελεστές έναντι λείων σωλήνων σε συγκρίσιμες συγκρίσεις (ανάλογα με την εφαρμογή).

Οι ακαδημαϊκές δοκιμές δείχνουν επίσης ότι οι διαμορφώσεις κυματοειδών σωλήνων μπορούν να προσφέρουν ~2,0–2,6× αύξηση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, με ~1,9–2,0× αύξηση της υδραυλικής αντίστασης, σε ένα αναφερόμενο εύρος Reynolds 4000–40000—υπογραμμίζοντας την κλασική συμβιβαστική λύση: περισσότερη μεταφορά θερμότητας, αλλά κάποια πρόσθετη πτώση πίεσης.

2) Καλύτερη συμπεριφορά ρύπανσης και πιο σταθερές λειτουργίες

Η στροβιλισμός και η δευτερεύουσα ροή που δημιουργούνται από τις κυματώσεις μπορούν να καθυστερήσουν τη συσσώρευση και να βοηθήσουν στην αποφυγή της μεταβολής της απόδοσης. Μια πηγή της βιομηχανίας περιγράφει καθυστερήσεις ρύπανσης έως και ~50% σε δύσκολα ρευστά και σημειώνει επίσης μικρότερους κύκλους καθαρισμού σε ορισμένες περιπτώσεις (ανάλογα με την υπηρεσία). 

3) Πιο συμπαγείς σχεδιασμοί εναλλάκτη

Με περισσότερη ροή θερμότητας ανά μήκος, οι εναλλάκτες κυματοειδών σωλήνων μπορούν να σχεδιαστούν συντομότεροι και ελαφρύτεροι από τα αντίστοιχα λείων σωλήνων για την ίδια λειτουργία—μια πηγή αναφέρει έως και ~30% συντομότεροι σε ορισμένα σχέδια. 

Εφαρμογές άκαμπτων κυματοειδών σωλήνων από ανοξείδωτο χάλυβα

Θα δείτε συνήθως άκαμπτους κυματοειδείς σωλήνες μέσα σε σωληνωτούς εναλλάκτες όταν η λειτουργία περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα:

• Ρευστά μέτριας έως υψηλής ιξώδους όπου οι λείοι σωλήνες δυσκολεύονται να παραμείνουν ταραχώδεις

• Ρεύματα που φέρουν σωματίδια όπου πρέπει να ελέγχεται η διάτμηση, αλλά η ανάμειξη είναι ακόμα απαραίτητη

• Υπηρεσίες ρύπανσης(εναιωρήματα, διαλύματα κρυστάλλωσης, βιολογικά ρεύματα, κολλώδη προϊόντα)

• Περιορισμοί χώρου όπου η συμπαγότητα έχει σημασία

• Θερμική κυκλοφορία όπου τα σχέδια που ανέχονται διαστολή/συστολή είναι επωφελή 

Ορισμένα σχέδια εξοπλισμού συνδυάζουν κυματοειδείς σωλήνες με χαρακτηριστικά κατασκευής που απλοποιούν την επιθεώρηση/καθαρισμό και διαχειρίζονται τη διαστολή (π.χ., ομόκεντρες υγιεινές σωληνωτές διατάξεις και “αιωρούμενες” έννοιες σε ορισμένες οικογένειες προϊόντων).