Ống có vây loại L{0}} là gì
Ống có vây loại L{0}} là một bộ phận trao đổi nhiệt được lắp ráp từ một ống đế trơn và một dải vật liệu vây liên tục quấn quanh nó dưới sức căng. Dải-được định hình trước thành phần hình chữ L-trước khi cuộn lại, do đó, chân ngắn của chữ L nằm ngay trên bề mặt ống trong khi chân dài hơn đứng kiêu hãnh như vây. Vì chân bảo vệ bề mặt ống và mở rộng diện tích tiếp xúc nên thiết kế kiểu L{5}}là một trong những cách đơn giản và tiết kiệm nhất để nhân lên bề mặt bên ngoài của ống.
Các ống có vây được sử dụng ở những nơi có hệ số truyền nhiệt ở bên ngoài ống thấp hơn nhiều so với bên trong, điều này điển hình khi môi trường bên ngoài là khí như không khí hoặc khí thải. Việc thêm diện tích bên ngoài trong tình huống đó rẻ hơn nhiều so với việc thêm nhiều ống, nhiều tiêu đề hơn và nhiều ranh giới áp suất hơn.
Xây dựng: Căng thẳng cuộn dây và hàn
Cuộn dây căng thẳng là bước xác định. Dải nhôm hoặc đồng được cấp thông qua các cuộn tạo hình tạo thành hình chữ L và sau đó dải này được quấn vào ống đế trong khi ống quay và tiến lên, do đó, vây tiến theo hình xoắn ốc dọc theo chiều dài. Lực căng cuộn dây phải được giữ trong một dải hẹp: lực căng quá ít sẽ khiến cánh tản nhiệt bị lỏng và mở ra đường tiếp xúc nhiệt, trong khi lực căng quá lớn sẽ làm biến dạng chân đế và có thể làm hằn ống đế.
Cánh tản nhiệt được giữ lại nhờ lực căng dư của cuộn dây và trên nhiều thiết kế, các đầu cánh tản nhiệt cũng được cố định bằng hàn. Hàn-tần số cao được sử dụng để tự chế tạo ống đế trong một số thiết kế, chẳng hạn như trong đó ống hàn dọc là nguyên liệu thô và nó tạo ra liên kết mạnh mẽ liên tục dọc theo đường nối ống với lượng nhiệt đầu vào tối thiểu và không có kim loại phụ.
Vật liệu và thông số điển hình
| Mục | Lựa chọn chung | Ghi chú |
|---|---|---|
| Nhiệm vụ của ống đế, nồi hơi và bộ trao đổi nhiệt | Thép carbon theo tiêu chuẩn ASTM A179 hoặc ASTM A192 | Ống liền mạch hoặc hàn với hóa chất được kiểm soát |
| Ống cơ sở, nhiệm vụ ăn mòn | Thép không gỉ theo tiêu chuẩn ASTM A213 hoặc ASTM A312 | Đối với khí thải và dòng xử lý mang theo chất ngưng tụ |
| Ống cơ sở, nhiệm vụ hàng hải | Titan theo tiêu chuẩn ASTM B338 | Đối với dịch vụ mang nước biển và clorua- |
| Chất liệu vây | Dải nhôm, đồng cho nhiệt độ cao hơn | Vết thương dưới sức căng của ống |
| Chiều cao vây | Thông thường từ 8 mm đến 16 mm | Các vây cao hơn sẽ tăng thêm diện tích nhưng làm suy yếu-sự nhiễu loạn bên không khí |
| Vây vây | Thông thường từ 2 mm đến 6 mm | Cao độ mịn hơn mang lại nhiều diện tích hơn trên mỗi mét và giảm áp suất cao hơn |
| Độ dày vây | Thông thường 0,3 mm đến 0,5 mm | Vây dày hơn chống xói mòn và làm sạch thiệt hại |
| Đường kính ngoài của ống cơ sở | Thông thường từ 16 mm đến 51 mm | Được lựa chọn với sự sắp xếp tiêu đề và luồng không khí |
Hiệu suất truyền nhiệt
Mục đích của vây là tăng bề mặt có sẵn cho phía không khí mà không làm tăng số lượng ống. Vây loại L{1}} vết thương làm tăng diện tích bề mặt bên ngoài của ống lên bội số lớn so với cùng một chiều dài của ống trần và tốc độ truyền nhiệt trên mỗi mét được cải thiện tương ứng. Hai tác động nữa cũng quan trọng: vây xoắn thúc đẩy sự nhiễu loạn trong luồng không khí, làm tăng hệ số bên không khí- và chân vây tạo ra một đường dẫn kim loại liên tục từ vây đến ống, giúp giữ cho điện trở tiếp xúc ở mức thấp.
Hiệu suất bị giới hạn bởi bất cứ điều gì phá vỡ đường dẫn liên lạc đó. Sự ăn mòn ở chân cánh tản nhiệt, lỏng cuộn dây và sự tích tụ-bụi hoặc tro giữa các cánh tản nhiệt đều làm giảm bề mặt hiệu dụng và tốc độ truyền nhiệt, đó là lý do tại sao chất lượng cuộn dây thay vì diện tích bề mặt danh nghĩa quyết định công suất thực sự của ống loại L-.
Xử lý bề mặt và giới hạn nhiệt độ
Ống thành phẩm thường được xử lý bảo vệ. Sơn chống-ăn mòn hoặc lớp phủ bột kim loại trên gói vây giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn trong khí quyển, kéo dài tuổi thọ sử dụng trong môi trường khắc nghiệt và mang lại cho gói ống vẻ ngoài đồng nhất. Mặt tấm ống được giữ sạch để ống có thể được mở rộng hoặc hàn vào đầu ống.
Giới hạn nhiệt độ của cụm được thiết lập bởi vật liệu cánh tản nhiệt và cách giữ cánh tản nhiệt đúng vị trí. Do vây loại L{1}} phụ thuộc vào tiếp xúc cơ học chứ không phải liên kết hoàn toàn bằng kim loại nên giới hạn trên thực tế đối với vây nhôm thấp hơn giới hạn trên của cấu trúc vây nhúng hoặc ép đùn. Trong trường hợp nhiệt độ kim loại cao hơn, thay vào đó, loại cánh tản nhiệt khác hoặc cánh tản nhiệt bằng đồng sẽ được chỉ định. Việc vận hành gần đến giới hạn trong thời gian dài sẽ làm tăng tốc độ giảm độ căng của cuộn dây, do đó, chênh lệch giữa nhiệt độ thiết kế và giới hạn phải được coi là quyết định về tuổi thọ sử dụng.
Ứng dụng
-bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí và bộ làm mát không khí trong nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất và nhà máy điện
Bộ tiết kiệm và làm nóng không khí trong nhà máy nồi hơi, nơi khí thải làm nóng không khí đốt
Bộ phận thu hồi nhiệt thải trên lò công nghệ, lò nung và khí thải động cơ
Máy làm nóng không khí bằng hơi nước và cuộn sấy để sưởi ấm quy trình công nghiệp nói chung
Thiết bị ngưng tụ và bay hơi trong thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí
Lựa chọn, kiểm tra và các khuyết tật thường gặp
Việc lựa chọn bắt đầu với nhiệm vụ: lưu lượng khối khí, nhiệt độ đầu vào và đầu ra, mức giảm áp suất-phía không khí cho phép, xu hướng bám bẩn và phương pháp làm sạch, tất cả đều hạn chế độ cao của vây và chiều cao của vây. Nhiệm vụ bám bụi hoặc bám bẩn đòi hỏi phải có bề mặt thô hơn và vây thấp hơn, vì lớp vây dày đặc sẽ chặn nhanh chóng và không thể làm sạch hiệu quả. Việc tiếp cận để làm sạch phải được thiết kế ngay từ đầu.
Kiểm tra độ căng cuộn dây và tiếp xúc với vây; vây lỏng lẻo để lộ khoảng trống rõ ràng ở chân và làm giảm hiệu suất ngay lập tức.
Kiểm tra chân vây xem có bị hư hỏng hoặc ăn mòn hay không, đây là điểm hư hỏng đầu tiên trong môi trường ẩm ướt hoặc có tính axit.
Xác minh độ đồng đều của cao độ vây, chiều cao vây và đường kính ngoài trên phần vây theo yêu cầu.
Xác nhận bán kính uốn cong và chiều dài đầu không uốn cong để ống vừa với đầu ống mà không bị hư hỏng vây trong quá trình lắp ráp.
Đánh giá rủi ro ăn mòn điện khi các vây nhôm được quấn trên ống thép không gỉ hoặc đồng trong điều kiện ướt.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Sự khác biệt giữa vây loại L{0}} và vây nhúng là gì?
Vây loại L{0}}được quấn dưới lực căng ở bên ngoài ống, do đó vây được giữ bằng tiếp xúc cơ học và thành ống không bị xuyên thủng. Một cánh tản nhiệt nhúng được ép vào một rãnh cuộn vào thành ống, tạo ra chìa khóa cơ học mạnh hơn và khả năng chịu nhiệt độ cao hơn, tuy nhiên phải thực hiện quy trình sản xuất phức tạp hơn.
Hỏi: Tại sao nhôm lại là vật liệu vây thông thường?
Nhôm có tính dẫn nhiệt cao, mật độ thấp và chi phí thấp, cùng nhau mang lại diện tích truyền nhiệt lớn nhất trên một đơn vị trọng lượng và chi phí. Vây đồng được chọn ở những nơi có nhiệt độ vận hành cao hơn hoặc nơi môi trường tấn công nhôm và chúng có giá cao hơn đáng kể.
Hỏi: Độ cao của vây ảnh hưởng đến hiệu suất như thế nào?
Bước cao hơn, nghĩa là có nhiều cánh tản nhiệt hơn trên mỗi mét, làm tăng diện tích bề mặt có sẵn cho không khí và tăng tốc độ truyền nhiệt, nhưng cũng làm tăng độ sụt áp-phía không khí và chặn nhanh hơn khi thực hiện nhiệm vụ bám bẩn. Do đó, việc lựa chọn cao độ là sự cân bằng giữa hiệu suất nhiệt và công suất quạt, khả năng làm sạch và tuổi thọ sử dụng.
Hỏi: Ống có vây loại L-có thể sửa chữa được không?
Hư hỏng cục bộ ở vây có thể được khắc phục bằng cách duỗi thẳng hoặc loại bỏ phần vây bị hư hỏng và thay thế nó, miễn là phần tiếp xúc của chân trên chiều dài còn lại còn nguyên vẹn. Ống có lực căng cuộn dây bị mất trong một thời gian dài không thể phục hồi được và cần được thay thế.
Q: Những gì cần được kiểm tra khi giao hàng?
Chiều cao và độ đồng đều của vây, đường kính ngoài-của vây, độ kín cuộn ở chân vây, bán kính uốn cong và chiều dài đầu, tình trạng của các đầu ống trần và cách xử lý bề mặt của gói vây, cùng với chứng chỉ kiểm tra nhà máy đối với ống đế.
Hỏi: Ống có vây loại L{0}}được sử dụng nhiều nhất ở đâu?
Trong các bộ trao đổi nhiệt-làm mát bằng không khí và bộ làm mát không khí, bộ tiết kiệm nồi hơi và bộ làm nóng sơ bộ không khí, bộ thu hồi nhiệt thải, bộ làm nóng không khí bằng hơi nước và bộ ngưng tụ làm lạnh, nghĩa là, trong bất kỳ nhiệm vụ nào mà luồng khí phải được làm nóng hoặc làm mát và hệ số phía không khí-hạn chế quá trình truyền nhiệt tổng thể.
