
الأنبوب ذو الزعانف هو نوع من عناصر التبادل الحراري. من أجل تحسين كفاءة التبادل الحراري، عادة ما يتم إضافة زعانف إلى سطح أنبوب التبادل الحراري لزيادة مساحة السطح الخارجي (أو مساحة السطح الداخلي) لأنبوب التبادل الحراري، وبالتالي تحقيق الغرض من تحسين كفاءة التبادل الحراري.
متطلبات الأداء
كعناصر للتبادل الحراري، فإن أنبوب الزعانف الألومنيوم لمبرد الزيت يعمل تحت ظروف غاز المداخن ذات درجة الحرارة العالية لفترة طويلة. على سبيل المثال، يتم استخدام الأنابيب ذات الزعانف المستخدمة في المبادلات الحرارية للغلايات في البيئات القاسية، مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي والأجواء المسببة للتآكل. وهذا يتطلب أن يكون للأنابيب ذات الزعانف مؤشرات أداء عالية جدًا.
1. أداء مضاد للتآكل
2. أداء مضاد للتآكل
3. مقاومة الاتصال منخفضة
4. ثبات عالي
5. القدرة على مقاومة الرماد
حالة الإنتاج
مجموعة الزعانف
تتمثل عملية ضبط الزعانف في استخدام مكبس الثقب لمعالجة مجموعة من الزعانف المفردة مسبقًا، ثم استخدام الطرق اليدوية أو الميكانيكية لملاءمة الزعانف على السطح الخارجي للأنبوب وفقًا لخطوة معينة (ميل الجناح) عن طريق تناسب التداخل. إنها أقدم طريقة لمعالجة أنابيب الزعانف. نظرًا لأن عملية الضبط بسيطة، والمتطلبات الفنية ليست عالية، والمعدات المستخدمة رخيصة، ومن السهل صيانتها، لذلك لا تزال العديد من المصانع تستخدمها. هذه العملية عبارة عن حل عملية كثيفة العمالة، ومناسبة لرأس المال والظروف الفنية للمصانع الصغيرة العامة أو مؤسسات البلدات.
تسمى الطريقة اليدوية للتركيب بالتركيب اليدوي. وهو الضغط على الزعانف واحدة تلو الأخرى بمساعدة الأدوات والقوة البشرية. نظرًا لأن قوة الضغط على الزعانف محدودة، فإن تداخل المجموعة صغير، وتكون الزعانف عرضة للارتخاء.
يتم إجراء تركيب الزعانف الميكانيكية على آلة تركيب الزعانف. نظرًا لأنه يتم ضغط الزعانف بواسطة قوة التأثير الميكانيكية أو ضغط السائل، فإن قوة الضغط كبيرة، لذلك يمكن استخدام ملاءمة تداخل أكبر. قوة الترابط بين الزعانف والأنبوب عالية وليس من السهل فكها. تتميز آلة تجميع ناقل الحركة الميكانيكي بإنتاجية عالية، ولكنها صاخبة، وسلامتها سيئة، وظروف عمل سيئة للعمال. على الرغم من أن ناقل الحركة الهيدروليكي لا يعاني من المشاكل المذكورة أعلاه، إلا أن المعدات باهظة الثمن، والمتطلبات الفنية لموظفي الصيانة مرتفعة، كما أن إنتاجيته أقل أيضًا.
مطعمة زعانف حلزونية
إن أنبوب زعانف الألمنيوم الحلزوني المرصع لمبرد الزيت عبارة عن أخدود حلزوني بعرض وعمق معين تم معالجته مسبقًا على الأنبوب الفولاذي، ومن ثم يتم ترصيع الشريط الفولاذي على الأنبوب الفولاذي على المخرطة. أثناء عملية اللف، بسبب قوة شد مسبقة معينة، سيتم شد الشريط الفولاذي بإحكام في الأخدود الحلزوني، وبالتالي ضمان منطقة اتصال معينة بين الشريط الفولاذي والأنبوب الفولاذي. من أجل منع الشريط الفولاذي من الارتداد والسقوط، يجب أن يتم لحام طرفي الشريط الفولاذي بالأنبوب الفولاذي. من أجل تسهيل عملية التطعيم، يجب أن يكون هناك فجوة جانبية معينة بين الشريط الفولاذي والأخدود الحلزوني. إذا كانت الفجوة الجانبية صغيرة جدًا وتشكل تداخل، فسيكون من الصعب المضي قدمًا في عملية البطانة بسلاسة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الشريط الفولاذي الملفوف سيكون له دائمًا ارتداد معين، مما يؤدي إلى عدم ربط الشريط الفولاذي والسطح السفلي للأخدود الحلزوني بشكل جيد. يمكن تنفيذ الزعانف المرصعة على المعدات العامة، والتكلفة ليست عالية، ولكن العملية معقدة وكفاءة الإنتاج منخفضة.
أنابيب زعانف حلزونية ملحومة
تتم معالجة أنابيب الزعانف الحلزونية النحاسية في خطوتين. أولاً، يكون مستوى الشريط الفولاذي عموديًا على محور الأنبوب ويتم لفه على السطح الخارجي للأنبوب بطريقة حلزونية، ويتم لحام طرفي الشريط الفولاذي بالأنبوب الفولاذي لتثبيته. ومن ثم، من أجل إزالة الفجوة عند نقطة الاتصال بين الشريط الفولاذي والأنبوب الفولاذي، يتم لحام الشريط الفولاذي والأنبوب الفولاذي معًا عن طريق اللحام بالنحاس.
هذه الطريقة مكلفة، لذلك غالبًا ما يتم استخدام طريقة أخرى، وهي وضع الأنبوب المغلف بشريط الفولاذ في خزان سائل الزنك من أجل الجلفنة بالغمس الساخن بشكل عام. على الرغم من أن محلول الجلفنة بالغمس الساخن قد لا يكون قادرًا على اختراق الفجوة الصغيرة للغاية بين الزعنفة وبئر الأنبوب الفولاذي، إلا أنه يتم تشكيل طبقة مجلفنة كاملة على السطح الخارجي للزعنفة والسطح الخارجي للأنبوب الفولاذي. إن أنبوب الزعنفة الحلزونية الذي يستخدم الجلفنة بالغمس الساخن بشكل عام محدود بسمك الطبقة المجلفنة (عندما تكون الطبقة المجلفنة سميكة، تكون طبقة الزنك ضعيفة الصلابة وسهلة السقوط)، ولا يمكن لسائل الزنك اختراق الفجوة تمامًا، وبالتالي فإن معدل الترابط بين الزعنفة والأنبوب الفولاذي لا يزال غير مرتفع. وبالإضافة إلى ذلك، فإن معامل نقل الحرارة للزنك أصغر من معامل نقل الحرارة للفولاذ (حوالي 78% من الفولاذ)، وبالتالي فإن قدرة نقل الحرارة منخفضة. الزنك عرضة للتآكل في الأحماض والقلويات والكبريتيدات. لذلك، فإن الأنابيب ذات الزعانف الحلزونية المجلفنة ليست مناسبة لصنع سخانات الهواء (استعادة الحرارة المهدرة من غاز مداخن الغلاية).
زعانف حلزونية ملحومة عالية التردد
تعد أنابيب الزعانف الحلزونية الملحومة عالية التردد واحدة من أنابيب الزعانف الحلزونية الأكثر استخدامًا. وهي تستخدم الآن على نطاق واسع في استعادة الحرارة المهدرة في صناعات الطاقة والمعادن والأسمنت والصناعات البتروكيماوية. يتم تصنيع الأنابيب ذات الزعانف الحلزونية الملحومة عالية التردد باستخدام تأثير الجلد وتأثير القرب للتيار عالي التردد بينما يتم لف الشريط الفولاذي حول الأنبوب الفولاذي لتسخين السطح الخارجي لشريط الفولاذ والأنابيب الفولاذية حتى تصبح بلاستيكية أو منصهرة، ويكتمل اللحام تحت ضغط معين لشريط الفولاذ المغلف. هذا اللحام عالي التردد هو في الواقع لحام طور صلب. بالمقارنة مع طرق مثل التطعيم أو اللحام بالنحاس (أو الجلفنة بالغمس الساخن بشكل عام)، فهي أكثر تقدمًا من حيث جودة المنتج (معدل لحام الزعانف مرتفع، يصل إلى 95٪)، والإنتاجية ودرجة الأتمتة.
فئات المنتجات
هناك أنواع عديدة من أنابيب الزعانف، وأنواع جديدة تظهر باستمرار. وبشكل عام يمكن تصنيفها حسب الجوانب التالية:
1. التصنيف حسب تكنولوجيا المعالجة
(1) أنابيب الزعانف المبثوقة؛
(2) أنابيب الزعانف الملحومة (أنابيب الزعانف الملحومة عالية التردد، وأنابيب الزعانف الملحومة بالقوس المغمور)؛
(3) أنابيب ذات زعانف ملفوفة؛
(4) أنابيب ذات زعانف مشكلة؛
(5) أنابيب الزعانف المصبوبة؛
(6) أنابيب زعانف ملفوفة بالشد؛
(7) أنابيب مغلفة.
2. التصنيف حسب شكل الزعنفة
(1) أنبوب ذو زعانف مربعة؛
(2) أنبوب بزعانف دائرية؛
(3) أنبوب ذو زعانف حلزونية؛
(4) أنبوب الزعانف الطولية؛
(5) أنبوب الزعانف المموج؛
(6) أنبوب زعانف مسننة حلزونية؛
(7) أنبوب ذو زعانف إبرة؛
(8) أنبوب ذو زعانف صفيحة متكاملة (زعنفة صفيحة) ؛
(9) أنبوب الزعانف الداخلية. إلخ.
3. وفقًا لما إذا كانت مادة الزعانف لأنبوب الزعانف هي نفس مادة الأنبوب الأساسي، يمكن تقسيمها إلى:
(1) أنبوب زعنفة معدنية واحدة
(2) أنبوب زعانف مركب ثنائي المعدن
4. تصنيف أنبوب الزعنفة المعدنية المفردة حسب المادة
(1) أنبوب زعانف النحاس؛
(2) أنبوب زعانف الألومنيوم؛
(3) أنبوب زعنفة من الصلب الكربوني؛
(4) أنبوب زعنفة من الفولاذ المقاوم للصدأ؛
(5) أنبوب زعانف من الحديد الزهر (الفولاذ المصبوب)؛ إلخ.
5. التصنيف حسب الاستخدام
(1) أنبوب زعانف لتكييف الهواء؛
(2) أنبوب زعانف لتبريد الهواء؛
(3) الغلاية: أنابيب الزعانف المستخدمة لجدار الماء، المقتصد، سخان الهواء على التوالي؛
(4) أنبوب زعانف لاستعادة حرارة النفايات الصناعية؛
(5) أنبوب زعانف لأغراض خاصة أخرى؛ إلخ.