لوله های فین دار

فین تیوب‌ها همان لوله‌های پره‌دار یا لوله‌های پیچ‌دار، یا به اصطلاح فین‌داری هستند که در انواع مبدل‌های حرارتی، انواع کندانسورهای هوایی و آبی، رادیاتورها، و صنایع غذایی و شیمیایی کاربرد دارند.
وظیفه این لوله‌های پره‌دار این است که با حجم کمترین ممکن بیشترین نرخ انتقال حرارت را انجام دهند.
همچنین در برخی لوله‌ها پرده‌دار شیارهایی می‌زنند تا جریان داخل این لوله‌ها به حالت مغشوش برسد.
البته این فقط یکی از روش‌ها از چندین روش برای مغشوش کردن جریان داخل لوله است و نسبت به نوع و ویژگی لوله می‌توان از روش‌های دیگر استفاده کرد.

فین تیوب‌ها از نظر شکل پره به چهار شکل صفحه‌ای، پیچشی، مدور و محوری تولید می‌شوند، که نوع مدور کاربرد بیشتری نسبت به بقیه دارد.

لوله‌های فین دار اسپیرال یکی از پرمصرف‌ترین سیستم‌های تبادل حرارتی غیرمستقیم به شمار می‌آید.
با استفاده از فین‌های فلزی بر روی لوله‌ها به صورت اسپیرال، راندمان تبادل حرارتی افزایش می‌یابد و گرماگیری با سرعت بالاتری انجام می‌شود.
معمولاً در صنایع برای تبادل حرارتی در داخل لوله‌ها از بخار یا آب گرم عبور می‌دهند و از بیرون لوله،
یونیت‌ها یا کوئیل‌ها جریان هوا توسط فن، منجر به افزایش دمای محیط و راندمان بالاتر می‌شود.

موارد مصرف لوله‌های فین دار اسپیرال :

– لوله‌های اسپیرال فولادی در کوئیل‌های حرارتی، در هواسازهای فن کوئیل صنعتی، و یونیت‌های هیترهای تبادل حرارتی غیرمستقیم استفاده می‌شوند.

– قابلیت فین‌دار کردن لوله‌ها از سایز 1/2 اینچ تا 2 اینچ در طول 6 متر دارند.

لوله‌های مسی فین دار :

لوله‌های مسی فین دار با داشتن پره‌ها تعبیه شده بر روی لوله، سبب افزایش سطح انتقال حرارت در اطراف لوله می‌شوند.
فین به معنی لوله پره‌دار است که از درون لوله معمولاً مایع داغ عبور می‌کند و برای افزایش سطح حرارت در اطراف لوله، پره‌هایی به شکل‌های مختلف ایجاد می‌کنند.
در این صورت، در کمترین حجم ممکن بیشترین مقدار حرارت منتقل می‌شود.
فین‌ها یا همان فین تیوب‌ها، بر روی لوله‌های مسی فین دار قرار گرفته‌اند.
این نوع فین تیوب، به صورت سرد فرم داده می‌شود و به صورت شجاعی از لوله‌های آلومینیومی بر روی تیوب اصلی متصل شده “اکسترود” می‌گویند.
این فین‌ها به هیچ عنوان نمی‌شکنند، شل نمی‌شوند و به همین دلیل بازدهی حرارتی آن‌ها تغییر نمی‌کند.
مقاومت خوردگی خوبی دارند و ماکزیمم درجه حرارت کاری آن‌ها 325 درجه سانتی‌گراد است.

انواع فین لوله‌ها :

1. 1. فین‌های طولی (صفحه‌ای) : برای ساخت این فین‌ها از تسمه‌های باریک و طولی که با دستگاه

خم‌کاری یو شکل شده، به صورت طولی روی لوله جوشکاری می‌کنند و به دلیل نازک بودن فین‌ها، کار بسیار دقیقی است که با توجه به جنس لوله و فین، از روش‌های مقاومتی و لحیم‌های استفاده می‌کنند. در صورتی که:

– در سیالاتی که فشار و دمای بالایی دارند و انتخاب ماده بسیار مهم و تاثیرگذار است،
می‌توان از همان جنس برای ساخت فین لوله استفاده کرد.

– می‌توان در تولید این نوع فین‌ها از فلزات ارزان‌قیمت مانند کربن استیل استفاده کرد.

معایب :

– فین و لوله در بعضی نقاط دارای شکاف هستند که ممکن است انتقال حرارت را دچار مشکل کنند.

– فاصله‌ای که بین فین و لوله وجود دارد باعث تجمع ناخالصی می‌شود.

2. 2. فین‌های پیچشی : برای ساخت این فین‌ها از نوار مسی، استنلس استیل و یا آلومینیومی استفاده می‌کنند. ابتدا و انتهای نوار را به لوله جوشکاری می‌کنند و وسط آن را به دور لوله می‌پیچند. این مدل فین به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.

3. 3. فین‌های اکسترود : این نوع فین‌ها از پرکاربردترین لوله‌های فین‌دار در صنعت هستند. از لوله‌های مسی و یا آلومینیومی که بزرگتر از خود لوله هستند، استفاده می‌شود و لوله را داخل فین قرار می‌دهند و آن را با دستگاه مخصوص تحت فشار قرار می‌دهند. جنس لوله‌ها و فین‌ها معمولاً با هم متفاوت است و اصولاً جنس فین‌ها مسی و یا آلومینیومی است که برای ارزان‌تر شدن از آلومینیوم استفاده می‌کنند.

مزایا :

– در این نوع فین‌ها، به طور یکنواخت سطح لوله را پوشانند و به همین دلیل مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند.

– چسبندگی بالایی بین لوله و تیوپ وجود دارد، بنابراین ناخالصی بین آن‌ها جمع نمی‌شود.

انواع لوله مسی فین دار :

– لوله‌های فین دار که داخل آن‌ها شیار دارد.

– لوله‌های فین دار که داخل آنها ساده می‌باشد.

معمولاً درون لوله‌های فین‌دار شیار دارد تا جریان سیال درون لوله به جریان مغشوش تبدیل شده تا انتقال حرارت به شکل چشم‌گیری افزایش یابد.

انواع مدل‌ها :

– Turbo-CLF

– Turbo-KS

– Low Fin

مزایای شیارزنی لوله‌های مسی :

– افزایش انتقال حرارتی در سطح کویل‌ها، به ویژه در کندانسورها و مبدل‌های حرارتی.

– کاهش میزان خرابی ناشی از رسوب در استفاده از فین‌ها به دلیل خاصیت ضد خوردگی مس.

– قابلیت زیاد مس در ساخته شدن و شیارزدن، به عبارت دیگر توان تحمل در برابر خمیدگی برای ساخت کویل‌های پر پیچ و خم.

راحتی در تعمیر و نگهداری و سرویس‌کردن دوره‌ای به دلیل خاصیت ضد خوردگی مس.

– افزایش سطح کویل در تماس با سیال خنک کننده.

موارد استفاده :

از این لوله‌ها در صنایع مختلف مانند نیروگاهی، پتروشیمی، صنایع بهداشتی، پالایشگاه‌های نفت، فرآوری گاز طبیعی، ایستگاه‌های تقوی

ت فشار گاز، مبدل‌های حرارتی، کندانسورها و دیگر تجهیزات خنک‌کننده استفاده می‌شود.

بررسی انتقال حرارت در لوله‌های فین دار :

امروزه با افزایش قیمت هزینه‌های اکتشاف و بهره‌برداری از انرژی، باید صرفه‌جویی در مصرف این انرژی‌ها را انجام داد، اما باید به این نکته نیز توجه داشته باشیم که بازدهی بالای دستگاه‌های گرمایشی و سرمایشی نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به همین دلیل، مهندسین و متخصصین در این حوزه تلاش می‌کنند تا با به کارگیری از تمامی علوم و تکنولوژی، ماشین‌آلات و تجهیزاتی تولید کنند که بازدهی زیادی داشته باشند.