Ống cánh tản nhiệt loại L quấn ASME SA179 với cánh AL1060 cho bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí

Ống cơ sở ASME SA179

• Loại: Ống thép carbon thấp, liền mạch, kéo nguội.
• Các đặc tính chính: Khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn bên trong tốt (đối với chất lỏng sạch), lỗ bên trong nhẵn (giảm thiểu sụt áp), khả năng chịu áp suất cao, dễ hàn.
• Ứng dụng điển hình: Chủ yếu được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt, nồi hơi (bộ tiết kiệm, bộ quá nhiệt), bình ngưng và các bình chịu áp lực khác liên quan đến nước, hơi nước, dầu hoặc khí ở phía ống.

Các đặc tính chính:

• Khả năng dẫn nhiệt đặc biệt: ~230 W/m·K (cao hơn đáng kể so với thép, lý do chính để sử dụng vây nhôm).
• Khả năng chống ăn mòn tốt: Tạo thành một lớp oxit bảo vệ, phù hợp với nhiều ứng dụng không khí/khí quyển xung quanh. Lưu ý: Hiệu suất phụ thuộc rất nhiều vào môi trường cụ thể.
• Khả năng tạo hình cao: Dễ dàng quấn vào rãnh.
• Trọng lượng nhẹ: Giảm tổng trọng lượng ống.
• Tiết kiệm chi phí: Nhôm nguyên chất thường rẻ hơn các lựa chọn hợp kim cao.
• Mềm hơn/Độ bền thấp hơn: So với các hợp kim như 3003 hoặc 5052. Điều này có thể làm cho vây dễ bị hư hỏng vật lý hơn một chút trong quá trình xử lý hoặc làm sạch nhưng thường là đủ cho hầu hết các ứng dụng.

Loại vây & Cách gắn:

• Vây "Loại L": Đề cập đến hình dạng mặt cắt ngang của dải vây trước và trong khi quấn. Dải có hình dạng "L".
• Quy trình "Quấn": Mô tả phương pháp sản xuất.

Cơ chế gắn (Loại L Quấn):

1. Một rãnh xoắn ốc chính xác được gia công vào bề mặt bên ngoài của ống cơ sở SA179.
2. Một dải AL1060, được tạo hình trước thành hình "L", được đưa vào rãnh này dưới áp lực.
3. Khi ống quay, chân của hình "L" (chân ngắn) bị ép cơ học và khóa vào rãnh.
4. Chân dài của hình "L" vuông góc với bề mặt ống, tạo thành vây.

Những ưu điểm chính của Loại L Quấn:

• Liên kết cơ học chắc chắn: Quá trình gia công nguội trong khi quấn tạo ra một mối nối chặt chẽ, kín khí, vừa khít. Vây được khóa chặt vào rãnh.
• Truyền nhiệt tuyệt vời: Tiếp xúc trực tiếp và đáng kể giữa kim loại với kim loại giữa chân vây và rãnh ống đảm bảo điện trở nhiệt thấp.
• Không có hàn/hàn thiếc/keo: Loại bỏ các điểm hỏng tiềm ẩn, rủi ro ô nhiễm và các quy trình nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của ống cơ sở.
• Độ bền tốt: Kháng lại các ứng suất chu kỳ nhiệt.
• Thích hợp cho ống áp suất cao: Ống cơ sở vẫn liền mạch và tính toàn vẹn về áp suất của nó không bị ảnh hưởng bởi quá trình tạo vây bên ngoài.​

Ứng dụng điển hình:

• Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí (ACHE): Để làm mát quy trình (dầu & khí, hóa chất, nhà máy điện).
• Máy phát điện hơi thu hồi nhiệt (HRSG): Các phần tiết kiệm.
• Nồi hơi ống vây.
• Máy khử khí.
• Lò sấy & Lò nung.
• Cuộn dây HVAC&R: Ít phổ biến hơn so với ống đồng ở đây, nhưng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp cụ thể.
• Bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu truyền nhiệt hiệu quả từ chất lỏng có áp suất bên trong ống ra không khí/khí bên ngoài.

Các cân nhắc chính:

• Ăn mòn điện hóa: Ống thép carbon (SA179) và vây nhôm (AL1060) cách xa nhau trên dãy điện hóa. Trong môi trường ăn mòn (đặc biệt là phun muối, ven biển hoặc độ ẩm cao), ăn mòn điện hóa có thể xảy ra tại giao diện. Lớp phủ bảo vệ (ví dụ: sơn trên vây, đôi khi epoxy bên trong ống) hoặc kiểm soát môi trường cẩn thận thường là cần thiết.
• Bảo vệ vây: Vây AL1060 tương đối mềm. Cần cẩn thận trong quá trình xử lý, lắp đặt và làm sạch (ví dụ: tránh các tia nước áp suất cao trực tiếp vuông góc với vây) để tránh uốn cong hoặc hư hỏng.
• Giới hạn nhiệt độ: Mặc dù việc gắn vây rất chắc chắn, bản thân vật liệu vây AL1060 có độ bền và điểm nóng chảy thấp hơn (~650°C) so với ống thép. Nhiệt độ hoạt động liên tục thường được giới hạn ở khoảng 200-250°C đối với vây nhôm để tránh làm mềm/trườn quá mức. Ống SA179 có thể xử lý nhiệt độ bên trong cao hơn nhiều.