Finهای پیچشی (Wrap-on Fins) نوعی پره فلزی هستند که برای افزایش سطح تماس بین سیال و محیط اطراف در مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شوند. این Finها به طور معمول از آلومینیوم، مس یا فولاد ساخته می‌شوند و به دور لوله‌های توخالی پیچیده می‌شوند.
روش پره‌دهی پیچشی، روشی کم‌هزینه و ساده برای افزایش سطح تبادل حرارت است که در کاربردهای مختلفی از جمله پالایشگاه‌های نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، تصفیه گاز طبیعی و صنایع فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در روش اتصال پیچشی Finها با عبور‌دادن یک نوار نازک از فلزی با قابلیت هدایت گرما (معمولاً آلومینیوم) از یک دستگاه مخصوص به لوله متصل می‌شوند. این ماشین ابتدا یک لبه کوچک در یک طرف نوار ایجاد می‌کند که به آن “پایه” گفته می‌شود.
دو نوع پایه رایج وجود دارد:
- پایه L شکل: این نوع پایه با یک خم ۹۰ درجه ساده در ریشه Fin ایجاد می‌شود.
- پایه T شکل: با دو خم ۹۰ درجه و یک خم ۱۸۰ درجه در ریشه Fin ایجاد می‌شود و نسبت به پایه L شکل، ثبات بیشتری را برای پره فراهم می‌کند.
سپس نوار محکم دور لوله پیچیده می‌شود. کشش نوار Fin با منگنه یا بستن آن با یک حلقه در هر دو انتهای لوله حفظ می‌شود. لوله‌های پره‌دار با پایه L شکل برای کاربردهایی که نیاز به دمای پایین دارند، استفاده می‌شوند.
مزایای روش اتصال پیچشی
- مناسب برای کاربردهای با دمای پایین: ایده‌آل برای خنک‌کننده‌هایی که با دماهای پایین کار می‌کنند.
- مقرون به صرفه‌ترین روش: از نظر اقتصادی به‌صرفه‌ترین روش محسوب می‌شود.
- تعویض آسان Finهای آسیب‌دیده: در صورت پیچ‌خوردن یا پاره‌شدن Finها، به راحتی قابل تعویض هستند.
- عدم نیاز به شیار مارپیچ: برخلاف برخی روش‌های دیگر، نیازی به ایجاد شیار مارپیچ روی لوله اصلی نیست.
- مناسب برای لوله‌های نازک‌دیواره: امکان اتصال Fin به لوله‌های با دیواره بسیار نازک وجود دارد که این امر به خصوص در استفاده از آلیاژهای گران‌قیمت برای لوله اصلی، مفید است.
- مقاومت در برابر خوردگی و تنش حرارتی در دماهای پایین: لوله‌ها تا دمای ۱۳۰ درجه سانتی‌گراد در برابر خوردگی جوی و تنش حرارتی مقاوم هستند.
معایب روش اتصال پیچشی
- استحکام مکانیکی پایین Finها: Finهای پیچشی استحکام مکانیکی پایینی دارند.
- آسیب‌پذیری در برابر پارگی و پیچ‌خوردگی: به راحتی دچار پارگی و پیچ‌خوردگی می‌شوند.
- محدودیت در شستشو با بخار یا آب با فشار بالا: بخار یا آب با فشار بالا برای تمیز کردن این نوع لوله‌ها مناسب نیستند و می‌توانند به Finها آسیب بزنند.
- ایجاد نقاط بدون Fin: پیچ‌خوردگی مارپیچی Finها باعث ایجاد نواحی بدون Fin روی لوله می‌شود که در معرض خوردگی ناشی از عوامل محیطی قرار می‌گیرند. همچنین، امکان خوردگی گالوانیگی در محل اتصال Fin به لوله وجود دارد.
- نیاز به لوله صاف و مستقیم: برای داشتن لوله Finدار مناسب، لوله باید صاف و با سطح خارجی صیقلی باشد.
- ضرورت محکم کردن انتهای Finها: برای جلوگیری از جدا شدن Finها، باید در هر دو انت محکم شوند.
کاربردها
- پالایشگاه‌های نفت و گاز: سادگی و مقرون به صرفه بودن، باعث شده است که در خنک‌کننده‌های مبدل‌های حرارتی با دمای پایین در پالایشگاه‌ها به کار رود.
- صنایع نفت، شیمی و پتروشیمی: در مبدل‌های حرارتی با دماهای پایین در صنایع مختلف مانند تولید مواد شیمیایی و پتروشیمی استفاده می‌شوند.
- تصفیه گاز طبیعی: به دلیل عدم نیاز به شیار مارپیچ و وزن کم، در مبدل‌های حرارتی خنک‌کننده گاز کاربرد دارد.
- صنایع فولادسازی: در سیستم‌های خنک‌کننده آب در صنایع فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نکات مهم
- انتخاب نوع Fin مناسب برای مبدل حرارتی به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، دمای کاری، فشار کاری، الزامات فضایی و بودجه بستگی دارد.
- قبل از استفاده از Finهای پیچشی، باید دستورالعمل‌های سازنده را به دقت مطالعه و رعایت کرد.
- در صورت مشاهده هرگونه آسیب به Finها، باید سریعا تعویض شوند.
دیدگاهتان را بنویسید