スパイラル溶接フィン付きチューブ

スパイラル溶接フィンチューブとは何ですか?

スパイラル溶接フィン付きチューブは、熱交換器やその他の用途に使用されるフィン付きチューブの一種です。 スパイラル溶接フィン付きチューブでは、フィンがベースチューブの周りに螺旋状に巻き付けられます。 フィンは高周波電気抵抗溶接によりチューブに連続溶接されています。 これにより、フィンとチューブの間に強固な接合が形成されます。

スパイラルフィン付きチューブは、裸チューブと比較して伝熱面積を大幅に増加させます。 熱伝達効率を高め、流れ抵抗を減らし、金属の消費を最小限に抑えます。

スパイラル溶接フィン付きチューブは、発電所、石油化学製品、廃熱回収システムなど、さまざまな産業で使用されています。

スパイラルフィンチューブの高周波溶接

高周波溶接は溶接技術の一つで、誘導溶接と接触抵抗溶接の2種類があります。 溶接システムには次の 3 種類があります。

ソリッドプラスチック圧接

チューブビレットの端を摂氏1300度に加熱し、1350度で塑性状態にし、その後ローラーの圧力で酸化膜を押し出し、同時に高温を経て両面を作ります。エッジを溶接し、圧縮強度は40 - 50MPa以上です。

半溶融溶接

チューブの端を半溶融状態に加熱し、押出ロール押出、液膜押出の押出、完全溶接を経て、一般的な20 - 30MPaの押出強度になります。

溶融溶接

管ビレットエッジの遷移ゾーンは溶融状態まで加熱され、溶接温度は1400℃以上であり、この時点で溶融金属の一部がガス化し、その後、押出と押出を経て、液体オーバーラップゾーン押出全体に周期的なスパークスプラッシュが発生します。強度と半融着がつながります。

高周波溶接スパイラルフィンチューブはどのように機能するのでしょうか?

高周波溶接スパイラルフィン管は、鋼帯を塑性状態になるまで鋼管に巻き付けながら、高周波電流の表皮効果と近接効果を利用して鋼帯と鋼管の外表面を加熱します。または溶けた。 溶接を完了します。 この高周波溶接は実は固相溶接です。 インレイやろう付け（または全面溶融亜鉛めっき）などの方法と比較して、製品品質（フィンの溶接率が最大95％と高い）、生産性、自動化の点で優れています。

フィン付きチューブを購入する理由

フィン付きチューブにはいくつかの利点があります。 最大の利点は、代替材料を使用して冷却をより効果的にし、腐食を防止し、さらに材料への支出を削減できることです。

もう 1 つの大きな利点は、適用されたフィン付きチューブが両端で提供するバランスの取れた熱コンダクタンスです。 これにより、シームレスパイプのサイズが大幅に縮小されます。 適用されるフィン付きチューブには、コンダクタンス要件に適合する、さまざまなフィン高さのインチあたりの広範囲のフィンが含まれています。

これらの利点により、フィン付きチューブは製造目的で好ましい選択肢となります。 フィンチューブ熱交換器、熱回収システム、蒸発器と凝縮器、発電所の一般冷却器などに広く使用されています。

フィン付きチューブを使用する利点

熱伝達率の向上

フィン付きチューブ熱交換器は通常、外側にフィンが取り付けられたチューブを備えています。 通常、チューブの内側には液体が流れ、チューブの外側には空気またはその他のガスが流れます。フィン付きチューブによる追加の熱伝達表面積により、熱伝達率が増加します。 クロスフロー フィン チューブ熱交換器では、フィンは通常ラジアル フィンであり、形状は円形または正方形のいずれかになります。

熱伝達率の向上

フィン付きチューブを使用しないことにより、外表面積が内表面積より大幅に大きくなることはありません。 このため、熱伝達係数が最も低い流体が全体の熱伝達率を決定します。 チューブ内の流体の熱伝達率がチューブの外側の流体の熱伝達率よりも数倍大きい場合、チューブの外表面積を増やすことで全体の熱伝達率を大幅に向上させることができます。

外側の表面積を増やす

フィン付きチューブを設置することにより、全体の熱伝達率が向上します。 フィン付きチューブにより外表面積が増加します。 これにより、特定の用途に必要なチューブの総数が減り、装置全体のサイズも縮小され、長期的にはプロジェクトのコストを削減できます。

フィンチューブ熱交換器はさまざまな用途に使用されており、特に産業用熱交換器として使用されています。 空調ユニットの蒸発器コイルのような空気熱交換器は、通常、フィン チューブ交換器です。 もう 1 つの一般的なフィン チューブ空気熱交換器は、車のラジエーターです。 車のラジエーターの目的は、クロスフローを通過する空気によってチューブ内の温水を冷却することです。 逆に、エアコンの蒸発コイルはそこを通過する空気を冷却する目的があります。

フィン付きチューブに投資する際に考慮すべき重要な要素

基本を理解する

フィン付きチューブは、フィンによって提供される拡張表面積に囲まれたベースチューブで構成されます。 これらのフィンは、チューブ内を流れる流体と周囲環境との間の熱交換を促進することにより、熱伝達効率を高める上で重要な役割を果たします。 フィンの設計と材料構成はチューブの全体的な性能に大きな影響を与えるため、企業は選択プロセスに着手する前に基本を把握することが重要です。

材料の選択

フィン付きチューブの材料の選択は、耐久性、耐食性、熱伝導率に直接影響するため、最も重要です。 製造に使用される一般的な材料には、ステンレス鋼、炭素鋼、銅、アルミニウムなどがあります。 ステンレス鋼は、その耐食性と熱特性で知られており、多くの場合、要求の厳しい用途に好まれます。 一方、炭素鋼は費用対効果が優れていますが、過酷な環境では追加の腐食保護が必要になる場合があります。 銅とアルミニウムは、効率的な熱伝達が必要な用途に適した軽量のオプションです。

フィンタイプ

フィン付きチューブにはさまざまなフィン タイプがあり、それぞれのフィン タイプがアプリケーション要件に応じて明確な利点を提供します。 プレーンフィンは均一な熱伝達を提供しますが、汚れた環境では汚れが付着しやすい可能性があります。 鋸歯状のフィンは乱流を強化し、それによって熱伝達効率を向上させ、熱交換の最大化が最優先される用途に最適です。 穴あきフィンは空気側の圧力降下を低減し、空気流に対する抵抗を最小限に抑えることが重要な空冷熱交換器に適しています。

チューブの形状

直径、長さ、壁の厚さを含むチューブの形状は、熱伝達性能と圧力損失を決定する上で重要な役割を果たします。 チューブの直径が大きいほど熱伝達率は高くなりますが、材料コストが高くなる可能性があります。 チューブが長くなると、熱伝達のための表面積が増加しますが、より多くのスペースが必要になる場合があります。 最適なチューブ形状を見つけるには、パフォーマンス要件と各アプリケーションに固有のスペース制約の間のバランスを取る必要があります。

環境への配慮

フィン付きチューブを選択するときは、温度変化、湿度レベル、腐食性物質への曝露などの環境要因を考慮する必要があります。 厳しい気象条件にさらされる屋外用途では、腐食を防止し、チューブの寿命を延ばすために、耐候性コーティングまたは合金が必要になる場合があります。 同様に、腐食環境においては、機器の寿命を確保するために耐食性材料を選択することが不可欠です。

規格への準拠

フィン付きチューブの品質、信頼性、安全性を保証するには、業界の規格と規制を遵守することが不可欠です。 メーカーは、自社の製品が確立された性能基準を満たしていることを確認するために、ASME、ASTM、ISO などの規格に準拠する必要があります。 さらに、CE や UL などの認証により、国際的な品質基準や規制要件への準拠が検証され、製品の性能と意図された用途への適合性に対する信頼が生まれます。

カスタマイズオプション

多くのフィン付きチューブ メーカーは、顧客の特定のニーズに合わせて製品を調整するためのカスタマイズ オプションを提供しています。 カスタマイズには、熱伝達効率を最適化するためのフィンの設計、固有の性能要件を満たすための材料の選択、または耐食性を高めるためのコーティングの適用が含まれる場合があります。 メーカーと協力してチューブをカスタマイズすることで、企業は正確な仕様に合わせたソリューションを確実に入手できるようになり、それによってシステムのパフォーマンスが最適化され、効率が最大化されます。