PT1525289E - Processo e tubo com aletas para a separação térmica de hidrocarbonetos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO E TUBO COM ALETAS PARA A SEPARAÇÃO TÉRMICA DE HIDROCARBONETOS" A presente invenção refere-se a um tubo com aletas para a separação térmica de hidrocarbonetos em presença de vapor, na qual a mistura utilizada é conduzida através de tubos aquecidos pelo exterior, com aletas interiores em espiral.

Para a pirólise a altas temperaturas de hidrocarbonetos (derivados de petróleo), são proporcionados bons resultados por fornos tubulares, nos quais uma mistura de hidrocarboneto/vapor de água é conduzida, a temperaturas superiores a 750 °C, através de filas de tubos individuais ou dispostos em meandros (serpentinas de cracking) em ligas de aço cromo-níquel resistentes ao calor e com elevada resistência à oxidação, ou seja à incrustação de óxido de ferro, e com elevada resistência à carburação. As serpentinas são constituídas por secções tubulares rectas prolongando-se verticalmente, que estão ligadas entre si através de curvas de tubo em forma de U ou estão dispostas paralelamente entre si; estas são habitualmente aquecidas com o auxílio de queimadores para paredes laterais e parcialmente também com o auxílio de queimadores para fundos e possuem por este motivo um assim chamado lado do sol virado para os queimadores, bem como um assim chamado lado da sombra deslocado em 90° em relaçao a este, isto é, prolongando-se segundo a direcção das filas de tubos. Neste caso, as temperaturas médias da parede do tubo (TMT) situam-se parcialmente acima de 1000 °C. 1 A vida útil dos tubos de cracking depende muito essencialmente da resistência à deformação plástica e da resistência à carburação, bem como da velocidade de carbonização do material do tubo. Para a velocidade de carbonização, isto é, para a incrustação de uma camada de deposições de carbono (coque de pirólise) na parede interior do tubo, são determinantes, para além do tipo dos hidrocarbonetos utilizados, a temperatura do gás de separação na zona da parede interior e a assim chamada precisão de cracking, atrás da qual se esconde a influência da pressão do sistema e do tempo de permanência no sistema de tubos sobre o ganho em etileno. A precisão de separação é ajustada com base na temperatura média de saída dos gases de separação (por exemplo 850 °C) . Em relação a essa temperatura, quanto mais superior for a temperatura dos gases na proximidade da parede interior do tubo, tanto mais fortemente aumenta a camada do coque de pirólise, cujo efeito isolante faz com que a temperatura da parede do tubo continue a aumentar. Apesar de as ligas de aço cromo-níquel, com 0,4% de carbono, mais de 25% de cromo e mais de 20% de níquel, por exemplo 35% de cromo, 45% de níquel e eventualmente 1% de nióbio, utilizadas como material do tubo, possuírem uma elevada resistência à carburação, o carbono difunde-se na parede do tubo em locais não cobertos com a camada de óxido e provoca aí uma carburação considerável, que pode alcançar profundidades de parede de 0,5 até 3 mm, com teores de carbono de 1% até 3%. A este facto está associada uma fragilização considerável do material do tubo, com o risco de uma formação de fissuras no caso de uma carga térmica alternada, em particular no caso do arranque e da paragem do forno.

De modo a eliminar as deposições de carbono (carbonização) na parede interior do tubo, é necessário interromper o funcionamento de cracking de tempo a tempo e queimar o coque de 2 pirólise com o auxílio de uma mistura de vapor/ar. Este facto exige uma interrupção do funcionamento até 36 horas e por este motivo prejudica consideravelmente a eficiência do processo. A partir da patente britânica 969796 e da pré-publicação europeia 1136541 AI é conhecida também a utilização de tubos de cracking com aletas interiores. Tais aletas interiores resultam de facto numa superfície interior que é percentualmente muito maior, por exemplo em 10%, e em consequência disso, numa melhor transferência de calor: estas estão no entanto também associadas à desvantagem de uma perda de pressão consideravelmente elevada em comparação com um tubo liso, em consequência do atrito na superfície interior aumentada do tubo. A perda de pressão mais elevada exige uma pressão do sistema mais elevada e por este meio altera-se forçosamente o tempo de permanência, piorando o rendimento. Acresce-se que os materiais do tubo conhecidos, com teores elevados de carbono e cromo não podem mais ser perfilados através de deformação a frio, por exemplo estiramento a frio. Estes possuem a desvantagem de a sua aptidão para a deformação se reduzir fortemente com o aumento da resistência ao calor. Este facto fez com que as elevadas temperaturas da parede do tubo, pretendidas tendo em vista o ganho em etileno, de por exemplo até 1050 °C, exijam a utilização de tubos em ferro fundido centrifugado. Devido ao facto de os tubos em ferro fundido centrifugado poderem apenas ser produzidos com parede cilíndrica, são necessários processos de conformação especiais, por exemplo de uma maquinagem electrolítica ou de um processo de soldadura de conformação, de modo a produzir tubos com aletas interiores.

Por fim, a partir da patente US 5950718 é conhecido também um espectro inteiro de ângulos de inclinação e também de 3 distâncias entre as aletas interiores, sem que a constituição das aletas seja no entanto levada em consideração.

Perante este fundo, a invenção tem como objectivo subjacente o de melhorar a eficiência da separação térmica de hidrocarbonetos em fornos tubulares com tubos aquecidos pelo exterior, com aletas interiores em espiral. A solução do objectivo consiste num tubo com aletas de acordo com a reivindicação 1.

No caso do tubo com aletas, de acordo com a invenção, um fluxo de turbulência absorve redemoinhos que se separam dos flancos das aletas, de modo que não ocorre nenhuma recondução local do redemoinho do género de um fluxo circular fechado, para as depressões das aletas. Apesar dos percursos aparentemente mais compridos das partículas através dos trajectos em espiral, o tempo de permanência médio é mais reduzido do que no tubo liso e, para além disso, mais homogéneo sobre a secção transversal (comparar a figura 7). Este facto confirma-se através da velocidade total mais elevada no tubo de perfil com turbulência (perfil 3) em relação ao tubo com aletas rectas (perfil 2). Isto é assegurado quando as aletas se prolongam, de um modo preferido, segundo um ângulo de 25° até 32,5° em relação ao eixo do tubo.

No caso do tubo com aletas, de acordo com a invenção, o calor disponível na parede do tubo e no interior do tubo, forçosamente diferente ao longo do perímetro do tubo entre os lados do sol e da sombra, é compensada e o calor é neste caso rapidamente evacuado para o interior, para a zona nuclear. A este facto está associada uma diminuição do risco de um 4 sobreaquecimento local do gás processual na parede do tubo e da formação de coque de pirólise, provocada por este meio. Para além disso, a carga térmica sobre o material do tubo é mais reduzida em consequência da compensação da temperatura entre os lados do sol e da sombra, o que conduz a um prolongamento da vida útil. Por fim, no caso do tubo com aletas de acordo com a invenção, ocorre também uma uniformização da temperatura sobre a secção transversal do tubo, com a consequência de um melhor ganho em olefina. A causa para tal é o facto de que sem a compensação radial da temperatura de acordo com a invenção ocorreria, no interior do tubo, um cracking excessivo na parede quente do tubo e uma recombinação de produtos de separação no centro do tubo.

No caso do tubo liso e, de um modo reforçado, no caso de perfis de aletas com um perímetro interior aumentado em mais do que 5%, por exemplo 10%, forma-se além disso uma camada de fluxo laminar, característica para fluxos turbulentos, com uma transferência de calor fortemente reduzida. Esta conduz a uma formação reforçada de coque de pirólise com uma condutibilidade térmica igualmente má. Ambas as camadas em conjunto exigem uma introdução de calor mais elevada ou seja uma potência mais elevada dos queimadores. Este facto aumenta a temperatura da parede do tubo (TMT) e em consequência disso reduz a vida útil. A invenção evita isto pelo facto de o perímetro interior do perfil perfazer no máximo mais 5%, por exemplo 4% ou então 3,5%, em relação ao perímetro do círculo envolvente que contacta as depressões das aletas. Por outras palavras: o perímetro relativo do perfil perfaz no máximo 1,05 do perímetro do círculo envolvente. Em conformidade com isto, a diferença de área do tubo de perfil de acordo com a invenção, isto é, da sua 5 superfície interior desenrolada, perfaz, em relação a um tubo liso, com o diâmetro do círculo envolvente, no máximo +5%, ou seja 1,05 vezes a área do tubo liso. O perfil de tubo de acordo com a invenção permite um peso específico do tubo (kg/m) mais reduzido em comparação com um tubo com aletas, no qual o perímetro interior do perfil é pelo menos 10% maior do que o perímetro do círculo envolvente. Uma comparação de dois tubos com um diâmetro hidráulico idêntico e, de acordo com isto, uma perda de pressão idêntica, bem como um resultado térmico idêntico demonstra este facto.

Uma outra vantagem do perímetro do perfil, de acordo com a invenção, em relação ao perímetro do círculo envolvente, (perímetro relativo do perfil) consiste num aquecimento mais rápido do gás utilizado, com uma temperatura reduzida da parede do tubo. O fluxo de turbulência produzido de acordo com a invenção reduz muito consideravelmente a camada laminar; este está além disso associado a um vector de velocidade direccionado para o centro do tubo, que reduz o tempo de permanência de radicais de cracking, ou seja produtos de separação, na parede quente do tubo, bem como a sua transformação química e catalítica em coque de pirólise. Adicionalmente, as diferenças de temperatura entre as depressões das aletas e as aletas, que são consideráveis no caso de tubos de perfil interior com aletas altas, são compensadas através do fluxo de turbulência de acordo com a invenção. Deste modo aumenta o intervalo temporal entre dois processos necessários de remoção do coque. Sem o fluxo de turbulência, de acordo com a invenção, resulta uma diferença de temperatura considerável entre os cumes das aletas e o fundo das 6 depressões das aletas. 0 tempo de permanência dos produtos de separação que tendem para a carbonização é mais reduzido no caso de tubos de cracking providos de aletas interiores em espiral. Isto depende no caso individual da constituição das aletas. 0 diagrama mostra: curva superior: perfil 6: 16 0 de inclinação curva central: perfil 3: 30° de inclinação curva inferior: perfil 4: 3 aletas com 30° de inclinação A forma das curvas mostra nitidamente que a velocidade periférica mais elevada do perfil 8 com aletas com 4, 8 mm de altura se esgota dentro das depressões das aletas, enquanto a velocidade periférica do perfil de acordo com a invenção, com uma altura da aleta de apenas 2 mm penetra no núcleo do fluxo. A velocidade periférica do perfil 4 com apenas 3 aletas é de facto aproximadamente tão elevada como a anterior, não provocando no entanto nenhuma aceleração em espiral do fluxo nuclear. 0 perfil de acordo com a invenção provoca, de acordo com a forma da curva no diagrama da figura 2, uma aceleração em espiral nas depressões das aletas (ramo superior da curva), que abrange zonas extensas da secção transversal do tubo e, deste modo, provoca uma homogeneização da temperatura no tubo. A velocidade periférica mais reduzida nos cumes das aletas (ramo inferior da curva) assegura para além disso que não ocorram nenhumas vorticidades e fluxos invertidos.

Na figura 3 encontram-se representados, em corte transversal, três tubos de ensaio com os seus dados e entre estes, também o perfil 3 de acordo com a invenção. Os diagramas 7 reproduzem respectivamente a evolução da temperatura sobre a metade do diâmetro (raio) do tubo no lado da sombra e no lado do sol. Uma comparação dos diagramas mostra a diferença de temperatura mais reduzida entre a parede e o centro do tubo, bem como a temperatura do gás mais reduzida na parede do tubo, no caso do perfil 3 de acordo com a invenção. 0 fluxo de turbulência produzido de acordo com a invenção assegura que a oscilação da temperatura da parede interior sobre o perímetro do tubo, isto é, entre os lados do sol e da sombra, se situe abaixo de 12 °C, apesar de as serpentinas de um forno tubular, dispostas habitualmente em filas paralelas, serem apenas aquecidas, ou seja submetidas a gases de combustão, em lados opostos entre si, com o auxílio de queimadores para paredes laterais e de, por conseguinte, os tubos possuírem respectivamente um lado do sol virado para os queimadores e um lado da sombra deslocado em 90° em relação a este. A temperatura média da parede do tubo, isto é, a diferença da temperatura da parede do tubo entre os lados do sol e da sombra, provoca tensões internas e determina por este motivo a vida útil dos tubos. Assim, a redução, visível a partir do diagrama da figura 4, da temperatura média da parede de um tubo de acordo com a invenção, com oito aletas com uma inclinação de 30°, um diâmetro interior do tubo de 38,8 mm e um diâmetro exterior do tubo de 50,8 mm, e por conseguinte uma diferença de altura de 2 mm entre as depressões das aletas e os cumes das aletas, redução essa que é de 11° em comparação com um tubo liso com diâmetro idêntico, em relação a uma vida útil média de 5 anos, resulta num aumento aritmético da vida útil para aproximadamente 8 anos, no caso de uma temperatura de funcionamento de 1050 °C. 8 A distribuição da temperatura entre os lados do sol e da sombra para os três perfis da figura 3 resulta a partir do diagrama da figura 5. Neste caso é notável o nível mais reduzido da curva de temperatura para o perfil 3, em comparação com o tubo liso (perfil 0) e o intervalo de oscilação consideravelmente mais reduzido da curva do perfil 3, em comparação com a curva do perfil 1.

Uma distribuição particularmente vantajosa da temperatura verifica-se quando os isotérmicos se prolongam em espiral a partir da parede interior do tubo até ao núcleo do fluxo.

Uma distribuição mais uniforme da temperatura sobre a secção transversal resulta em particular quando a velocidade periférica se estabelece dentro de 2 até 3 m e se mantém depois constante ao longo de todo o comprimento do tubo.

Tendo em vista um ganho elevado em olefina, com um comprimento comparativamente curto do tubo, o processo de acordo com a invenção deve funcionar de tal modo que o factor de homogeneidade da temperatura sobre a secção transversal e o factor de homogeneidade da temperatura relativo ao diâmetro hidráulico se situa acima de 1, em relação a um factor de homogeneidade de um tubo liso (HG0) . Neste caso, os factores de homogeneidade são definidos como o que se segue:

Hg0[ — ] HP0 = ΔΤο ·dx/ATx · dG O esquema de fluxo produzido de acordo com a invenção, de fluxos de núcleo e de turbulência pode ser obtido com um tubo com aletas, no qual o ângulo de flanco das aletas respectivamente contínuas ao longo do comprimento de uma secção 9 do tubo, isto é, o ângulo exterior entre os flancos das aletas e o raio do tubo, perfaz de 16° até 25°, de um modo preferido de 19° até 21°. Um ângulo de flanco deste tipo assegura, associado a uma inclinação das aletas de 20° até 40°, por exemplo de 22,5° até 32,5°, que nas depressões das aletas não resulte nenhum fluxo de redemoinho mais ou menos fechado em si, que retorna para trás dos flancos das aletas para dentro das depressões das aletas e que nas depressões das aletas conduz à formação de "twisters" indesejados, isto é, de turbilhões fechados. Antes pelo contrário, os redemoinhos que se originam nas depressões das aletas separam-se dos flancos das aletas e são absorvidos pelo fluxo de turbulência. A energia de turbulência induzida pelas aletas acelera as partículas de gás e provoca uma velocidade total mais elevada. Este facto provoca uma redução e uniformização da temperatura da parede do tubo e uma uniformização da temperatura e do tempo de permanência sobre a secção transversal do tubo. A constituição do tubo com aletas de acordo com a invenção resulta a partir da representação de um segmento de tubo na figura 6 e dos correspondentes parâmetros característicos diâmetro hidráulico, Dh em mm, RI ^ Dh / 2 ângulo β de flanco altura H da aleta raio do circulo envolvente, Ra = RI + H e Da = 2 x Ra ângulo α do centro raio de curvatura, R = Ra (sen α / 2 sen β + sen a) - perímetro do círculo envolvente, 2 Π Ra ângulo no triângulo obliquângulo, γ = 180 - (α + β) raio interior, Ri = 2R (sen γ / sen a) - R altura da aleta, H = Ra - Ri 10 perímetro do perfil, Up = 2 x número de aletas x nR / 180 (2β + Oí) área FR da aleta área do círculo envolvente, Fa = π Da2 / 4 área do círculo interior, Fj = Π-ΌΙ área do perfil no interior do círculo envolvente, FP = FR · número de aletas perímetro do perfil, Up = no máximo 1,05 · 2 π Ra

As aletas e as depressões das aletas que se encontram entre as aletas são configuradas em simetria axial na secção transversal e formam uma linha ondulada com raios de curvatura respectivamente idênticos. O ângulo de flanco resulta então entre as tangentes dos respectivos dois raios de curvatura no ponto de contacto e o raio do tubo. Neste caso, as aletas são relativamente planas; a altura da aleta e o ângulo de flanco são ajustados entre si de tal modo que o diâmetro hidráulico do perfil da relação de 4 x secção transversal livre/perímetro do perfil é idêntico ou superior ao círculo interior do perfil. O diâmetro hidráulico situa-se por este motivo no terço interior da altura do perfil. Deste modo, a altura da aleta e o número das aletas aumentam com o crescente diâmetro, de modo que o fluxo de turbulência mantém-se na direcção e intensidade necessárias para o efeito do perfil.

Entre as aletas, ou seja nas depressões das aletas, resulta uma velocidade de fluxo maior (figura 2) que conduz a um efeito de auto-limpeza, e por conseguinte a menos deposições de coque de pirólise. 11

Ensaios demonstraram que - independentemente do diâmetro interior dos tubos - ao todo 8 até 12 aletas são suficientes para obter o esquema de fluxo de acordo com a invenção.

No caso do tubo com aletas de acordo com a invenção, no ensaio de água com aplicação e cumprimento das leis de semelhança e utilização dos números de Reynolds proporcionados para uma mistura de nafta/vapor de água, a relação dos quocientes Qr/Qo dos coeficientes de transferência de calor para com o quociente APr/APo das perdas de pressão perfaz de um modo preferido de 1,4 até 1,5, sendo que R identifica um tubo com aletas e 0 um tubo liso.

Os dados da seguinte tabela ilustram a superioridade do tubo com aletas de acordo com a invenção (perfil 3) em comparação com um tubo liso (perfil 0), bem como com um tubo com aletas axialmente paralelas (perfil 1), nas quais a distância radial entre as depressões das aletas e os cumes das aletas perfaz 4,8 mm. Todos os tubos com aletas possuíam 8 aletas, bem como o mesmo círculo envolvente. PERFIL 0 1 3 Temperatura do fluido a 9950 mm, no centro, Tm[°C] 843,6 848, 1 843,0 Temperatura do fluido a 9950 mm, na margem, Tr[°C] 888,9 894 874, 8 Intervalo de temperatura a 9950 mm, AT=Tr-Tm[°C] 45,3 45, 9 31, 8 Factor de homogeneidade relativo ao tubo liso, Ht = ATq/ATx 1 0,9869281 1,4245283 Diâmetro hidráulico, dh[m] 0,0380 0,0258 0,0344 12

Factor de homogeneidade relativo em 1 0,8477193 1,3420558 relação ao 0 hidráulico relativo ao tubo liso Ht0: Ht0 = ΔΤ0 ·dx/ATx·d0 Categoria H: 2 2 1

Neste caso, o diâmetro hidráulico é definido como o que se segue:

Dhidr = 4 x (secção transversal livre) /perímetro interior; ele corresponde, de um modo preferido, ao diâmetro interior de um tubo liso comparável e resulta então num factor de homogeneidade de 1,425.

No ensaio de água, o tubo com aletas de acordo com a invenção resulta numa transferência (QR) de calor mais elevada pelo factor 2,56 em comparação com o tubo liso, com uma perda (APr) de pressão apenas aumentada pelo factor 1,76.

Na figura 7, a um tubo com parede interior lisa (tubo liso) encontram-se contrapostos três tubos de perfil diferentes, entre estes um tubo de acordo com a invenção com 8 aletas com uma inclinação de respectivamente 30°. Em relação a cada secção transversal encontram-se indicados o diâmetro hidráulico, a velocidade axial, o tempo de permanência e a perda de pressão.

Os dados de partida foram os caudais de um tubo liso em funcionamento, com um diâmetro interior de 38 mm que é idêntico ao diâmetro hidráulico. Estes dados foram convertidos para água quente, de acordo com as leis de semelhança (números de Reynolds idênticos) e tomados por base para os ensaios (ver a relação dos quocientes da transferência de calor e da perda de pressão para 13 ensaios com água, bem como o factor de homogeneidade relativo no cálculo com gases) .

Os diferentes perfis de velocidade resultam a partir de caudais idênticos com diferentes diâmetros hidráulicos (relação reciproca). A comparação das velocidades no caso dos perfis 2 e 3 idênticos na secção transversal evidencia a melhor velocidade, aceleração e tempo de permanência no caso dos tubos de acordo com a invenção (perfil 3) . No caso de um diâmetro hidráulico idêntico, o componente de velocidade segundo a direcção periférica, provocado pela turbulência das aletas, origina uma separação do fluxo da parede do tubo e uma velocidade que aumenta helicoidalmente, em toda a secção transversal.

Através do fluxo direccionado em espiral, o calor é introduzido a partir da parede do tubo no fluxo e, deste modo, distribuído mais uniformemente do que num fluxo turbulento não direccionado normal (tubo liso, perfis 1 e 2) . 0 mesmo é válido para o tempo de permanência das partículas. 0 fluxo direccionado em espiral distribui as partículas mais uniformemente sobre a secção transversal, enquanto que a aceleração nos flancos do perfil reduz o tempo de permanência médio. A perda de pressão mais elevada do perfil 3 resulta a partir da velocidade periférica. No caso do perfil 1, a causa é o forte estrangulamento do fluxo e a perda por atrito na grande superfície interior do perfil.

Os tubos com aletas de acordo com a invenção podem ser produzidos, consoante o material, por exemplo a partir de um tubo em ferro fundido centrifugado, pelo facto de as 14 extremidades de um tubo com aletas axialmente paralelas serem torcidas uma em relação à outra ou de o perfil interior ser produzido através de pré-formação de um tubo em ferro fundido centrifugado, por exemplo através de forjagem a quente, estiramento a quente ou deformação a frio, através de uma ferramenta de perfilação, por exemplo um mandril móvel ou uma barra-mandril com um perfil exterior correspondente ao perfil interior do tubo.

As máquinas de corte para a perfilação do interior de tubos são conhecidas em diferentes variantes, por exemplo a partir da patente alemã 19523280. Estas máquinas adequam-se também para a produção de um tubo com aletas de acordo com a invenção.

No caso da deformação a quente, a temperatura de deformação deve ser ajustada de tal modo que na zona da superfície interior ocorre uma destruição parcial da estrutura granulométrica e mais tarde, em consequência disso, uma recristalização sob influência da temperatura de funcionamento. A consequência é uma estrutura de grau fino, que conduz a uma difusão rápida de cromo, silício e/ou alumínio através da matriz austenítica para a superfície interior do tubo e ai a uma formação rápida de uma camada de protecção óxida. A superfície interior do tubo de acordo com a invenção deve possuir uma rugosidade o mais reduzida possível; por este motivo pode ser alisada, por exemplo polida mecanicamente ou uniformizada electroliticamente.

Para a utilização em instalações de etileno adequam-se, como material do tubo, ligas de ferro ou de níquel com 0,1% até 0,5% de carbono, 20 até 35% de cromo, 20 até 70% de níquel, até 15 como de 3% de silício, até 1% de nióbio, até 5% de tungsténio, bem adições de háfnio, titânio, terras raras ou zircónio, respectivamente até 0,5%, e até 6% de alumínio.

Lisboa, 14 de Dezembro de 2011 16

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Tubo com aletas para o cracking térmico de hidrocarbonetos em presença de vapor, caracterizado por aletas interiores prolongando-se em espiral, inclinadas com um ângulo de inclinação de 20° até 40° em relação ao eixo do tubo, e depressões das aletas e cumes das aletas adjacentes entre si em simetria axial, em forma de uma linha ondulada com raio de curvatura respectivamente idêntico, nos quais o ângulo (β) de flanco da respectiva tangente no ponto de contacto dos dois raios (R) de curvatura em relação à perpendicular sobre o raio (Ri) do circulo que contacta os cumes das aletas, no ponto de pico de respectivamente uma depressão de aleta ou um cume de aleta, perfaz de 16° até 25° .
2. 2. Tubo com aletas de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ângulo de inclinação perfazer de 22,5° até 32,5°.
3. 3. Tubo com aletas de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o perímetro interior do perfil ser no máximo 5% maior em relação ao perímetro do círculo envolvente que contacta as depressões das aletas.
4. 4. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o ângulo (β) de flanco das aletas perfazer de 19° até 21°. 1 Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por seis até doze aletas ao todo. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o diâmetro hidráulico do tubo com aletas ser pelo menos idêntico ao diâmetro (Ri) do circulo interior.
5. 7. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por no ensaio de água a relação dos coeficientes Qr/Qo de transferência de calor para com o quociente APr/APo das perdas de pressão perfazer de 1,4 até 1,5, sendo que R identifica um tubo com aletas e 0 um tubo liso.
6. 8 . Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o raio (R) de curvatura da secção transversal da aleta perfazer de 3,5 até 20 mm.
7. 9. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por uma altura (H) da aleta de 1,25 até 3 mm.
8. 10. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a secção transversal livre dentro do perímetro (Up) do perfil perfazer de 85 até 95% da área (Fa) do círculo envolvente.
9. 11. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por a área (Fp) do 2 perfil perfazer de 40 até 50% da área anelar entre o circulo envolvente e o circulo interior.
10. 12. Tubo com aletas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em ferro fundido centrifugado numa liga de níquel com 0,1 até 0,5% de carbono, 20 até 35% de cromo, 20 até 70% de níquel, até 3% de silício, até 1% de nióbio, até 5% de tungsténio, bem como com respectivamente até 0,5% de háfnio, titânio, terras raras, zircónio, e até 6% de alumínio.
11. 13. Tubo com aletas de acordo com a reivindicação 12, no qual a liga contém individual ou simultaneamente pelo menos 0,02% de silício, 0,1% de nióbio, 0,3% de tungsténio e 1,5% de alumínio. Lisboa, 14 de Dezembro de 2011 3