تیوپ‌های Finدار یا تیوپ‌های با پره، نوعی مبدل حرارتی هستند که با افزایش سطح تماس بین سیال و محیط اطراف، تبادل حرارت را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.
این تیوپ‌ها از تیوپ‌های توخالی با Finهای نازک فلزی بر روی سطح خارجی خود تشکیل شده‌اند. Finها به طور معمول از آلومینیوم، مس یا فولاد ساخته می‌شوند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سطح تماس را تا چندین برابر افزایش دهند.
انواع تیوپ‌های Finدار
انتخاب نوع مناسب تیوپ Finدار به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، دمای کاری، فشار کاری، الزامات فضایی و بودجه بستگی دارد.
تیوپ Finدار پیچشی (Wrap-on)
عموما کم‌هزینه‌ترین نوع است. آلومینیوم رایج‌ترین متریال برای Finهای مبدل حرارتی خنک‌کننده هوا است؛ با این حال، Finهای پیچشی را می‌توان از مواد مختلفی ساخت.
نکته مهم این است که Finهای پیچشی بیشترین حساسیت را نسبت به خوردگی پای Fin دارند. برای محافظت از آنها روش‌های مختلفی مانند استفاده از Finهای پای “L” یا “T” که روی هم قرار می‌گیرند، به کار می‌رود.
متاسفانه، هیچ یک از این روش‌ها نمی‌توانند آب‌بندی کاملی بین متریال Fin و تیوپ ایجاد کنند. در صورت نفوذ مایعات خورنده به زیر Finها در هر نقطه‌ای از طول تیوپ، خوردگی گسترش یافته و در نهایت منجر به خرابی دائمی اتصال لوله به Fin می‌شود.
تیوپ Finدار جاسازی‌شده (Embedded)
این نوع تیوپ نیز با متریال‌های مختلفی در دسترس است. در اکثر موارد، هزینه اولیه آنها تقریباً با نوع پیچشی برابر است. اما در کاربردهایی که به لوله‌های گران‌قیمت برای انتقال سیال آلیاژی نیاز است، هزینه کل آنها می‌تواند بیشتر از نوع پیچشی و حتی به اندازه نوع اکستروژن باشد.
این هزینه به دلیل ضخامت اضافی دیواره تیوپ سیال برای جای‌دادن شیار Fin است. خوردگی پای Fin در نوع جاسازی‌شده نسبت به نوع پیچشی کمتر است، اما همچنان می‌تواند رخ دهد.
خم شدن لبه نوار متریال Fin، تنش قابل توجهی در آن ایجاد می‌کند. این خمیدگی باعث کشیده‌شدن یک لبه نوار و فشرده‌شدن لبه دیگر می‌شود. بنابراین، ضخامت نوار از قطر داخلی به قطر خارجی تیوپ، کم‌کم کاهش می‌یابد.
در قطر داخلی، متریال به صورت خطی، اما نه یکنواخت، بلکه در مجموعه‌ای تکرارشونده از امواج فشرده می‌شود. در قسمت‌هایی که نوار نازک‌تر است، به اندازه قسمت‌های ضخیم‌تر در شیار چفت نمی‌شود. درون این نواحی با چفت‌و‌بست ضعیف، مایع می‌تواند وارد شیار شود و امکان خوردگی را فراهم کند.
برعکس، کشش حرارتی و شل شدن Finها در تیوپ‌های با Fin جاسازی‌شده، به حداقل می‌رسد؛ به شرطی که Finها تحت کنترل کیفیت دقیق و با الزام به روش تست کشش خاص نصب شوند. همچنین، لوله‌های Finهای جاسازی‌شده می‌توانند دماهای بالاتری را نسبت به دو نوع دیگر تحمل کنند.
تیوپ Finدار اکستروژن (Extruded)
از نظر اولیه، گران‌ترین نوع در میان این سه نوع است و تنها با آلومینیوم در دسترس می‌باشد. هزینه اضافی صرفا به دلیل مقدار بیشتر (وزن) متریال Fin (آلومینیوم) مورد نیاز است. تیوپ‌های Finدار اکستروژن، در صورت کارکرد در محدوده دمای طراحی، از نظر عملکرد در طول زمان، باثبات‌ترین نوع در میان این سه نوع هستند.
فشاری که برای اکسترود کردن Finها از آستین آلومینیومی (بیش از ۱۲۰۰ پسی) مورد نیاز است، یک «باند فشاری» بین این دو متریال ایجاد می‌کند که انتقال حرارت کارآمد را تضمین می‌کند. آنها به دلیل اینکه متریال Fin آلومینیومی به طور کامل فلز تیوپ را در بر می‌گیرد، به جز انتهای Finها که می‌توان از روش‌های پوشش تیوپ استفاده کرد، در برابر خوردگی پای Fin بسیار مقاوم هستند.
دیدگاهتان را بنویسید