Introducción a las tuberías ranuradas

 

Un tubo ranurado es un tipo de tubo con ranuras después del laminado. Existen tubos ranurados circulares y ovalados, entre otros. Se denominan así porque las ranuras son claramente visibles en su sección transversal. Este tipo de tubo permite que el fluido fluya a través de las paredes, creando zonas de separación de flujo y formando vórtices de distinta intensidad y tamaño. Estos vórtices modifican la estructura del flujo y aumentan la turbulencia cerca de la pared, mejorando así el coeficiente de transferencia de calor por convección entre el fluido y la pared.

a. El tubo ranurado se fabrica mediante laminación de una ranura horizontal o espiral con un paso y profundidad determinados desde la superficie exterior del tubo circular, según los requisitos de diseño, formando una nervadura horizontal o espiral sobresaliente en la pared interior del tubo, como se muestra en la Figura 1. La ranura en la pared exterior y la protuberancia en la pared interior del tubo mejoran la transferencia de calor del fluido a ambos lados simultáneamente. Es especialmente adecuado para reforzar la transferencia de calor de fluidos monofásicos en el tubo y mejorar la transferencia de calor por condensación de vapor y ebullición de película líquida del fluido fuera del tubo en el intercambiador de calor.

b. La tubería ranurada en espiral puede ser de una o varias pasadas, entre otros tipos. Tras su formación, presenta una ranura con un ángulo de espiral determinado en el exterior y nervaduras convexas correspondientes en su interior. La ranura no debe ser demasiado profunda, ya que cuanto más profunda sea, mayor será la resistencia al flujo, mayor el ángulo de espiral y mayor el coeficiente de transferencia de calor de la película del tubo ranurado. Si el fluido puede circular a lo largo de la ranura, el número de roscas tiene poca influencia en la transferencia de calor.

c. El tubo ranurado transversalmente se forma mediante laminación continua de sección transversal variable. La parte exterior del tubo presenta una ranura transversal que interseca el eje del tubo a 90°, mientras que la parte interior presenta una nervadura convexa transversal. Tras el paso del fluido a través de la nervadura convexa, no se produce un flujo espiral, sino grupos de vórtices axiales a lo largo de toda la sección, lo que refuerza la transferencia de calor. El tubo ranurado transversalmente también potencia significativamente la transferencia de calor por ebullición en película del fluido en su interior, pudiendo incrementar el coeficiente de transferencia de calor por ebullición entre 3 y 8 veces.


Fecha de publicación: 11 de abril de 2022