أنابيب مستطيلة ذات أجنحة فعالة لنقل الحرارة لاسترداد الحرارة الصناعية

الأنابيب المربعة

الأنابيب المستطيلة ذات الزعانف هي بنية أنبوبية تعزز كفاءة نقل الحرارة عن طريق إضافة زعانف مستطيلة على السطح الخارجي. يتم استخدامها على نطاق واسع في مجال تبادل الحرارة.فيما يلي خصائصها الرئيسية، التطبيقات و نقاط التصميم:

1الهيكل الأساسي والخصائص

أنبوب القاعدة
عادة أنبوب معدني (مثل النحاس أو الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ) ، يمكن أن يكون الشكل أنبوبًا مستديرًا أو أنبوبًا مسطحًا أو أنبوبًا مستطيلًا.

الزعانف
أوراق رقيقة مستطيلة مصفحة أو مطبقة أو ملفوفة على الجدار الخارجي للأنبوب لزيادة مساحة سطح التبديد الحراري (حتى 5-20 مرة مساحة الأنبوب الأساسي).

الخصائص الهندسية

شكل الزعانف: ترتيب مستطيل أو مستقيم أو منقسم.

مسافة الزعانف: تصميم محسن وفقًا لخصائص السائل (مثل الهواء وغازات الدخان) لتجنب تراكم الغبار أو انسداده.

ارتفاع الزعانف: يؤثر على كفاءة نقل الحرارة وانخفاض الضغط (عادة 5-30 مم).

2المزايا الرئيسية

نقل الحرارة الفعال: تمدد الزعانف مساحة نقل الحرارة بشكل كبير ، وهي مناسبة بشكل خاص لتبادل الحرارة بين الغاز والسائل (مثل مبردات الهواء).

الهيكل المدمج: تحقيق كفاءة عالية في تبادل الحرارة في مساحة محدودة وتقليل حجم المعدات.

القدرة على منع التلوث: تمتلك الزعانف المستطيلة فجوة أكبر وأسهل في التنظيف من الزعانف المدارية (مناسبة للسوائل المتربة والعالية اللزوجة).

تخصيص مرن: يمكن تعديل معايير الزعانف (الارتفاع والسمك والمسافة) وفقًا لظروف العمل.

3عملية التصنيع

صناعة الصب: يتم صب أنبوب الألومنيوم والأجنحة كشيء واحد ، مع قوة عالية ومقاومة حرارية منخفضة للاتصال (يتم استخدامها عادة في مكثفات تكييف الهواء).

لحام / تحميل: يتم توصيل الزعانف وأنابيب القاعدة عن طريق لحام عالية التردد أو لحام بالليزر (مناسبة لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس).

التغليف: يتم لف الشريط المعدني بشكل دوامة وحامله إلى الأنبوب الأساسي (تكلفة منخفضة ، ولكن مقاومة درجة حرارة ضعيفة).

4سيناريوهات تطبيق نموذجية

التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)
تبادل الحرارة بين المبردات في مكثفات تكييف الهواء والتبخرات ووحدات الهواء النقي.

استرداد الحرارة الصناعية
استرداد الحرارة الناتجة عن غازات الدخان في المرجل، وتبريد المفاعل الكيميائي.

الطاقة والطاقة
تبريد مدخل توربينات الغاز، جزيرة تبريد هواء محطة الطاقة.

النقل
نظام تبريد بطارية مركبة طاقة جديدة، مشعّل المحرك.

5اعتبارات التصميم والاختيار

خصائص السوائل

الجانب الغازي: مساحة كبيرة من الزعانف (الموصلية الحرارية المنخفضة) مطلوبة، مثل جهاز تبريد الهواء.

الجانب السائل: الطلب المنخفض على الزعانف ، التركيز على تحسين معدل التدفق في الأنابيب (مثل تبادل حرارة أنابيب المياه).

التحكم في انخفاض الضغط: الزعانف الكثيفة جدًا ستزيد من مقاومة تدفق الهواء ، ويجب أن تكون الكفاءة واستهلاك الطاقة متوازنين.

اختيار المواد

مقاومة التآكل: غالبا ما تستخدم سبائك النحاس والنيكل وأنابيب التيتانيوم في البيئات البحرية.

بيئة درجة الحرارة العالية: الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المسموم.

النظافة والصيانة: البيئات الغبارية (مثل الغلايات) تتطلب مسافة أكبر بين الزعانف أو هيكل قابل للفصل.

التفتيش والاختبارات التي أجريت

فحص التكوين الكيميائي
اختبار الخصائص الميكانيكية ((قوة الشد، قوة العائد، التمدد، التباطؤ، التسطيح، الصلابة، اختبار الأثر) ،
اختبار السطح والأبعاد
اختبار غير مدمر