فین تیوب اکسترودی چیست؟ آیا با نحوه عملکرد و کارایی آن آشنا هستید؟ فین تیوب اکسترودی به صورت سرد و اکستروژن دوار فرم داده می‌شود، به این ترتیب در داخل آنها فین مورد نظر به صورت شعاعی و مارپیچی پیوسته از لوله‌های آلومینیومی اکسترود می‌گردد که بر روی تیوپ اصلی قرار دارند.
فرایند ذکر شده با فشار بالای تیغه‌های فین تیوب بر روی لوله‌های فولادی توام است. این تیوب‌ها در قسمت ریشه خودشان به تیوپ اصلی متصل هستند. فین تیوپ اکسترودی ویژگی های خودش را دارد که از آن جمله می‌توان به نشکن بودن اشاره کرد. در این مقاله فین تیوب اکسترودی و ویژگی های آن را بررسی می کنیم.
آشنایی با فین تیوب اکسترودی
گفتیم که فین تیوب اکسترودی به صورت سرد و اکستروژن دوار فرم داده شده است، یعنی فین به طور مارپیچی پیوسته و همچنین شعاعی از لوله‌های آلومینیومی اکسترود می‌گردد که بر روی تیوپ اصلی قرار دارد. فرایند ذکر شده با فشار بالای تیغه ها به لوله های فولادی توام است. این فین ها در قسمت ریشه خودشان به تیوپ اصلی متصل هستند. این فین ها هرگز نمی شکنند، از طرفی نیست شل یا باز نمی‌شوند، به همین علت هرگز بازده حرارتی در آنها تغییر نمی یابد.
ویژگی فین تیوب اکسترودی
از ویژگی های فین تیوب اکسترودی این است که ماکسیمم درجه حرارت در آنها برابر با ۳۲۵ درجه سلسیوس میباشد، مقاومت خوردگی در هوای آن ها نیز بسیار خوب است. متریال فین به صورت آلومینیوم و در برخی مواقع نیز مس میباشد که البته آلومینیوم به طور کاملاً استاندارد در آن استفاده می شود. در صنایع زیادی مانند صنعت نفت و گاز، صنایع نیروگاهی، صنعت بهداشتی، صنعت غذایی، صنعت پتروشیمی، صنایع فلزی و کانی و غیره به تجهیزات مهم جهت گرمایش یا سرمایش نیاز داریم.
از طرفی جهت ساختن برخی از تجهیزات از جمله مبدل‌ها، رادیودورها و کندانسورها به لوله‌هایی نیاز داریم که سیال خنک شونده به آسانی از داخل آنها بتواند عبور کند. فین تیوب ها به صورت لوله های پره دار می باشند که هدف مهم و اصلی از متخلخل نمودن یا فین دار نمودن سطح، ایجاد کردن سطحی گسترده تر و بیشتر است، به طوری که ۲۰ الی ۳۰ برابر سطح بیشتر و بالاتری را برای هر گونه تبادل حرارتی ایجاد می کند، در نهایت نیز به علت حجم مبدل‌ها استفاده از این فین تیوب ها صرفه اقتصادی داشته و راندمان را فزایش می دهد.
این لوله ها علاوه بر آنکه مصرف انرژی را کاهش می‌دهند، می‌توانند جهت بهبود یافتن انتقال حرارتی نیز عمل کنند، بلکه از بروز مشکلاتی مانند تجمع پیدا کردن رسوبات در داخل لوله‌ها پیشگیری کرده، حرکت طغیانی سیالات درونی را ایجاد کرده، سرعت انتقال را افزایش می‌دهد و در نهایت نیز حرارت در زمان کوتاهی کاهش می یابد.
بخش های فین تیوب
یک فیلم تیوب از دو بخش ایجاد شده است، فین تیوب داخلی به صورت گرد میباشد و از جنس موادی مانند کربن، استیل، برنج و مس تولید شده است که متناسب با نوع سیال می‌تواند فشار، دما و خوردگی را تحمل کند.
این لوله‌ها در داخل نوع لوله آلومینیومی قرار دارند که دارای ضریب حرارتی بالایی میباشد، به طوری که ساخت و شکل دهی آنها نیز آسان است. این مجموعه به داخل دستگاه‌های فین زن وارد شده، طی عملیات‌های مکانیکی و در نهایت شکل دهی و فین زنی بر روی لوله‌ها را انجام می‌دهد.
شکل ساختار فین تیوپ
فین تیوپ مذکور می‌تواند به شکل پیچشی، اکسترود یا صفحه‌ای باشد. قطر لوله آلومینیوم در این نوع از فین تیوب‌ها بعد از عملیات اکستروژن مشخص کننده چیدمان دیسک و نوع آرایش آن است. اندازه قطر فین تیوب‌ها نیز یک الی دو اینچ است که عمده کاربرد و استفاده از آنها از لوله‌های یک اینچی میباشد. از طرفی تعداد فین‌ها نیز پس از عملیات فین زنی از ۸ تا ۱۲ اف پی آی می‌تواند متغیر باشد.
طول لوله‌ها حدود یک الی ۱۲ متر و ضخامت آنها ۰.۰۱ الی ۰.۰۳۵ اینچ است که البته مشخص کردن این مقادیر به خواسته مشتری و طراحی مهندسی بستگی دارد. جنس پره‌هایی که در این فین‌ها ایجاد شده‌اند، نوع سیال، محل مصرف و حتی نوع لوله‌ها می‌توانند حرارت را تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد تحمل کنند. انتخاب کردن درست یک فین تیوب می‌تواند در کارایی و طول عمر دیگر بخش‌ها نیز مهم باشد. خواص مکانیکی و فیزیکی مورد نیاز این فین ها متناسب با محدودیت‌های طراحی می‌تواند در انتخاب کردن فین تیوپ تعیین کننده و تاثیرگذار باشد.
انتقال حرارت در فین تیوب
در فین تیوب اکسترود موضوع مهمی مطرح می‌شود و آن هم انتقال حرارت از آنها میباشد، امروزه با افزایش یافتن قیمت برخی از حامل‌های انرژی و در کنار آن افزایش بسیاری از هزینه‌های بهره‌برداری و اکتشاف این نوع از حامل‌ها، موضوع صرفه‌جویی کردن و البته در کنار آن بالا بردن بازدهی سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی مهندسان و طراحان را بر آن داشته است که برای ساخت تجهیزات تولیدی گرما یا سرما و ساخت ماشین آلات به سمت راندمان و بازدهی حداکثری قدم بردارند که در این راستا فین تیوپ اکسترود یکی از این گزینه‌ها محسوب می شود.
بر اساس فرمول انتقال حرارت جابجایی از راه‌های مهم جهت افزایش دادن نرخ انتقال حرارت می‌توان به افزایش سطح انتقال حرارت اشاره کرد و از روش‌های کاملاً علمی جهت افزایش دادن سطح در هر نوع مبدل حرارتی ایجاد کردن لوله‌های پره‌دار یا همان لوله‌های فین‌دار میباشد که در این راستا نحوه انتخاب پره اهمیت بالایی دارد و می‌تواند جهت افزایش دادن سطح و همچنین افزایش سرعت انتقال حرارت نقش مهمی ایفا کند. بر همین اساس نیز انواع فین تیوب‌ها را مطابق با نوع پره‌های آنها دسته‌بندی می کنند که عبارتند از:
- فین‌های طولی
- فین‌های پیچشی
- فین تیوپ اکسترود
نتیجه گیری
فین تیوب‌های اکسترودی با طراحی منحصر به فرد خود، که شامل پره‌های آلومینیومی متصل به لوله‌های مسی یا فولادی هستند، به طور قابل‌توجهی بازده انتقال حرارت را بهبود می‌بخشند. این تکنولوژی با افزایش سطح تماس و بهبود جریان هوا، کارایی سیستم‌های حرارتی و برودتی را افزایش می‌دهد.
استفاده از این فین تیوب ها نه تنها منجر به کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی می‌شود، بلکه دوام و طول عمر تجهیزات را نیز افزایش می‌دهد. به طور کلی، این نوآوری تکنولوژیکی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، صنایع پتروشیمی و نیروگاه‌ها تاثیرات مثبتی داشته و موجب بهبود عملکرد سیستم‌ها و بهره‌وری بیشتر آنها شده است. در سایت آروین تاو قطعه بیشتر با موضوع فین تیوب اکسترود، نحوه استفاده از کارایی و ساختار یک فین تیوب و غیره آشنا شوید.