در فین تیوب های تولیدی شرکت فین روتاک صنعت معمولا اندازه قطر بیرونی لوله اصلی 5/8 ، 3/4 ،1 ، 1¼، 1½و 2 اینچ می باشد. جنس لوله ها و جنس پره بصورت دلخواه و مطابق با نیاز مشتری طراحی و تهیه می گردد .تعداد پره ها بصورت معمول 11،10 عدد درهر اینچ می باشد. ضخامت پره ها بصورت متوسط 0.4 میلیمتر و طول لوله و قابلیت برش مطابق با در خواست مشتری می باشد.
قابل ذکر است شرکت فین روتاک صنعت آمادگی خود را جهت طراحی، ساخت و تامین انواع دستگاههای فین زنی بصورت High Finned ,Low Finned با تکنولوژی داخلی و خارجی دارا می باشد.
فین تیوب اکسترود
فین تیوب چیست؟
فین تیوب (Fin Tube) در لغت به معنی لوله پره دار می باشد. علت وجود پره ها در حقیقت به منظور افزایش ضریب انتقال حرارت و سطح بیرونی لوله می باشد.
در صنایع مختلف، فرآیند هایی بسیاری وجود دارد که در آنها پدیده های انتقال رخ میدهد. پدیده های انتقال عبارتند از:
- انتقال مومنتوم( انتقال سیالات)
- انتقال حرارت
- انتقال جرم
یکی از پرکاربرد ترین پدیده های انتقال، انتقال حرارت می باشد. که برای عملیات انتقال حرارت در فرآیندهای صنعتی نیاز به تجهیزاتی مختلفی همچون مبدل های حرارتی می باشد. مبدل های حرارتی تجهیزاتی هستند که انرژی حرارتی را از سیالی به سیال دیگر منتقل می کنند که برای اعمال سرمایش و یا گرمایش انواع مختلفی دارند.
یکی از روابط پایه ای حاکم بر انتقال حرارت جابجایی، رابطه زیر می باشد:
Q=UAΔT
در رابطه فوق منظور از “A” سطح انتقال حرارت می باشد که همانطور که مشهود است با افزایش سطح انتقال حرارت (A) ، نرخ انتقال حرارت (Q) نیز افزایش می یابد.
در مبدل های حرارتی نیز مکانیزم غالب بر انتقال حرارت، جابجایی می باشد در نتیجه با افزایش سطح انتقال حرارت در مبدل ، انتقال حرارت سریعتر رخ می دهد.
همانطور که گفته شد پره ها (Fin) برای افزایش سطح انتقال حرارت استفاده می شود، در صنعت به این منظور در برخی از انواع مبدل های حرارتی نظیر کولرهوایی (Air Cooler)، ایر هیتر (Air Heater) و انواع رادیاتور ها و … از لوله های پره دار (Fin Tube) استفاده می شود.
انواع فین تیوب ها
فین تیوب ها بر اساس ارتفاع پره ها به سه دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
- High Fin Tube
- Medium Fin Tube
- Low Fin Tube
(مورد دوم در صنعت کاربرد زیادی ندارد)
فین تیوب ها بر اساس نوع پره ها به سه دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
- فین صفحه ای (Fin Plate)
- فین پیچشی (Wrap-on)
- فین اکسترود (Extrude)
نوع صفحه ای فین تیوب ها با دو دسته دیگر کمی متفاوت تر است، در فین پلیت ها دسته ای از تیوب داخل مجموعه فین ها که پشت سر هم قرار گرفته اند می روند ولی در فین تیوب های پیچشی و اکسترود هر لوله به تنهایی دور خودش فین دارد.
مقایسه فین تیوب ها:
فین پلیت ها ورق های آلومینیومی یا مسی نازکی هستند که توسط قالب های مخصوص خود به صورت فین هایی همانند تصویر فوق در می آیند. این نوع فین ها امروزه در صنعت پراستفاده می باشند اما در مقایسه با انواع دیگر پیچشی و اکسترود میتوان نکات زیر را ذکر کرد:
- عمر مفید (Life Time) فین پلیت ها در مقایسه با دو نوع پیچشی و اکسترود به مراتب پایین تر است.
- در مبدل های هوا خنک، افت فشار در قسمت هوا در فین پلیت ها خیلی بیشتر از دو نوع دیگر است.
- عمدتا در فرآیند هایی که خوردگی زیاد باشد و همچنین فشار و دما بالا باشد استفاده از فین پلیت جایز نمی باشد.
- تعمیرات و نگهداری در مبدلهایی که فین پلیت دارند تا حدی مشکلتر است.
- فین پلیت ها نسبت به دونوع اکسترود و پیچشی سبک تر هستند و آلومینیوم یا مس کمتری برای فین مصرف می کنند.
- برای ساخت مبدل ها با فین پلیت محدودیت در آرایش لوله ها به وجود می آید که این بدلیل آن است که ساخت فین پلیت تابع قالبی می باشد که ورق نازک آلومینیوم یا مس را به فین تبدیل میکند. اما این محدودیت یک حسن هم محسوب میشود زیرا تولید مبدل با فین پلیت تا حدی سریع تر است.
فین تیوب های پیچشی نوع دیگری از فین تیوب ها هستند که در آنها نوار (Strip) آلومینیومی یا مسی و یا حتی فولادی به صورت پیچشی دور لوله پیچیده می شود. و عمدتا ابتدا و انتهای فین را به لوله جوش می دهند. این نوع فین تیوب مدل های متفاوتی دارد که پرکاربرد ترین آنها به شرح زیر است:
فین اکسترود در ابتدا لوله ی آلومینیومی یا مسی می باشد که لوله اصلی داخل آن خشاب گذاری شده و در دستگاه فین زنی توسط سه محور ( در هر محور حدود چهل دیسک مختلف وجود دارد ) تحت فشار قرار میگیرد و در نهایت فین تیوب تولید می شود.
طراحی و ساخت فین تیوب اکسترود :
جنس لوله و پره در فین تیوب اکسترود عمدتا مختلف می باشد، لوله اصلی از هر جنسی و آلیاژی میتواند باشد و فین ها از جنس آلومینیومی و یا مسی می باشند( فین مسی بخاطر گران بودن مس مقرون به صرفه نیست و در صنعت به ندرت استفاده می شود.) که مطابق با فاکتورهای طراحی (نظیر افت فشار و همچنین فشار سیال و خورندگی سیال) ضخامت، قطربیرونی و جنس لوله مرکزی مشخص میگردد و مطابق استاندارد فین اکسترود بر روی لوله اصلی (Core Tube) باFPI مشخص ساخته می شود.
تصاویر زیر دو نمونه از فین تیوب های اکسترود تولیدی شرکت فین رو تاک صنعت می باشد:
فین تیوب اکسترود( لوله اصلی کربن استیل و فین آلومینیومی می باشد.)
فین تیوب اکسترود ( لوله اصلی استنلس استیل و فین مسی می باشد.)
در تولید فین تیوب اکسترود عمدتا از استاندارد های تیوب(Tube) استفاده می شود اما گهگاهی در شرایط خاص طراحی، طراحان از استاندارد های پایپ(Pipe) تبعیت میکنند، لازم بذکر است که این شرکت توانایی آن را نیز دارد که برای پایپ نیز عملیات فین زنی را انجام دهد.
- تفاوت تیوب(Tube) و پایپ(Pipe): پایپ و تیوب هر دو به معنی لوله می باشند اما تیوب ها عمدتا در تولید تجهیزاتی که وظیفه انتقال حرارت را دارند استفاده میشوند و پایپ ها برای انتقال سیالات استفاده می شوند. در تیوب قطر خارجی و در پایپ قطر داخلی اهمیت دارد. به عنوان مثال وقتی می گوییم لوله 1 inch ، اگر منظور تیوب 1 inch باشد یعنی قطر خارجی لوله 25.4 mm است ولی اگر منظورمان پایپ 1 inch باشد به این معنی است که قطر داخلی لوله 25.4 mm می باشد.
FPI چیست؟
FPI که مخفف Fin Per Inch است، پارامتر معرفی تراکم فین ها می باشد که در فین تیوب اکسترود تعداد فین ها در هر اینچ بین 9 الی 11 می باشد. و عمدتا از FPI=10~11 استفاده می شود. این پارامتر را براساس تعداد فین ها در هر متر (FPM) نیز ممکن است گزارش کنند.
کاربردهای فین تیوب:
همانطور که گفته شد در صنایع مختلف مانند صنايع نفت، گاز ، پتروشيمي ، نيروگاهي ، صنايع غذايي و ديگر صنايع نیاز به تجهیزاتی برای سرمایش و گرمایش در موارد مختلف وجود دارد. برای ساخت این تجهیزات به لوله هایی نیاز داریم تا تبادل حرارت را توسط آنها میسر کنیم. عمدتا در آن دسته از تجهیزات حرارتی که سیال بیرونی لوله هوا باشد ( مانند رادیاتورها، ایر کولرها، ایر هیتر ها و…) از فین تیوب ها برای تبادل حرارت استفاده می شود.
امروزه در کشور های توسعه یافته موارد مصرف فین تیوب ها گسترده تر از قبل شده، کاربرد و موارد مصرف آنها فراتر از صنایع فرآیندی رفته است. اخیرا در خیلی از نقاط جهان بخاطر مقرون به صرفه بودن این کالا از فین تیوب ها حتی جهت گرمایش ساختمان ها (جایگزین شوفاژ) و گلخانه ها استفاده شده است.
