Ауыр материалдарды, ұзақ қызмет ету мерзімін және жалпы беріктікті талап ететін орталарда пайдалану үшін спиральды фин дизайны ұзақ уақыт бойы ойластырылған. Пластина орамдары көптеген өнеркәсіптік қолданбалардың қатаңдығы үшін тым нәзік болып саналды. Бірақ соңғы бірнеше онжылдықта өнеркәсіптік қолданбаларда тікұшақ үшін пайдаланылатын пластина тәрізді жылу алмастырғыштарды көру жиірек болды.
Бұл пластина финді катушкалар спиральды финді ауыстырды дегенді білдірмейді. Спиральды финді катушкалар ең жақсы нұсқа болып табылатын көптеген қолданбалар әлі де бар, бірақ желбезектердің ауыр өлшемдері сияқты нәрселерге мүмкіндік беретін жаңа процестер, бұрын тек спиральды фин конструкциялары қарастырылатын қолданбалар үшін пластиналық фин опциялары танымал бола бастады.
Бұл мақалада біз жылу алмастырғыштардың екі түрін де талқылайтын боламыз - олардың қалай жасалғаны туралы кейбір мәліметтер және әрқайсысының артықшылықтары.
Пластина фин
Пластиналы жылу алмастырғышта түтіктер бірқатар металл «қанаттар» арқылы енгізіледі. Бұл қанаттар құбырлар үшін тесіктерді тесіп, парақты өлшеміне қарай кесетін пресс арқылы берілетін, мысалы, мыс немесе алюминийден тұратын (0,004 дюймден 0,032 дюймге дейін) үздіксіз орамды пайдаланып жасалады. Мұны орындау үшін пресстер әр дюймге (FPI), түтіктен түтікке аралық пен түтік диаметрінің айнымалы конфигурацияларына мүмкіндік беретін бірнеше түрлі үлгілерді пайдаланады.
Содан кейін түтіктер қанаттар арқылы енгізіледі. Содан кейін түтіктер құбырлар мен қанаттар арасындағы жылу алмасуды барынша арттыру үшін финді қаптаманың ішінде сенімді байланыс жасау үшін кеңейтіледі. Мұны механикалық процесс немесе қысымды суды пайдалану арқылы жасауға болады.
Артықшылықтары
1. Материалдық нұсқалардың алуан түрлілігі: пластинкалы орамдарда қанаттар кез келген материалдардан жасалуы мүмкін. Кейбір танымал мысалдар - мыс, алюминий, көміртекті болат және тот баспайтын болат, мыс-никель сияқты материалдар сирек кездеседі, бірақ естімеген.
2. Қанат бетін конфигурациялау мүмкіндіктерінің алуан түрлілігі: Қанаттарды басқа функциялармен қатар ауа турбуленттігін арттыру немесе катушканы тазалауды жеңілдету сияқты әрекеттерді орындайтын әртүрлі үлгілер мен жақсартулар арқылы жасауға болады. Кейбір танымал жүздік беттер:
Жалпақ қанат
Гофрленген фин
Синус толқыны фин
Көтерілген найза қанат
Жалюзиленген фин
3. Жылу өткізгіштік өнімділігі: Пластина тәрізді катушкалар екінші бетінің үлкен ауданына байланысты спиральмен оралған қанаттармен қамтамасыз етілгеннен гөрі ауа жағында жақсы жылу беру коэффициентін қамтамасыз ете алады, яғни энергия катушкалар арқылы тиімдірек тасымалданады.
4. Қанат тығыздығының өзгермелілігі: Пластиналы жылу алмастырғыштардың дизайны әдеттегі диапазоны 1-ден 25 FPI-ге дейінгі қанатты тығыздықтардың кең ауқымына мүмкіндік береді. Стандартты спиральмен оралған қанаттары бар катушкалар бұл аймақта көбірек шектеледі, 4-тен 13 FPI әдеттегі диапазон болып табылады, бірақ өте төмен биіктіктегі кейбір спиральмен оралған қанаттар әлдеқайда үлкен FPI-ге қол жеткізе алады.
Спиральды фин
Сондай-ақ, бұрандалы желбезек дизайны деп аталады, спиральмен оралған желбезектер негізінен дәл осылай - түтікке оралған спираль тәрізді фин. Ортақ қанат арқылы өтетін бірнеше түтіктерді қамтитын пластина фин конструкцияларынан айырмашылығы, спиральды оралған қанаттар әрбір түтіктің бүкіл ұзындығы бойынша спиральды қанаттармен қоршалғанын қамтиды.
Артықшылықтары
1. Оңай ауыстыру мүмкіндігі: Жеке құрамдас бөліктерді алып тастау және ауыстыру бүкіл орамды ауыстыруға қарағанда үнемді болуы мүмкін пластина фин конструкцияларынан айырмашылығы, кейбір спиральмен оралған конструкциялар зақымдалған жағдайда түтіктерді оңай ауыстыруға мүмкіндік береді.
2. Түтікке өте жақсы жанасу және байланыс (әсіресе кірістірілген желбезек әдісін пайдаланғанда): Спиральмен оралған қанатты түтікті жасау үшін қолданылатын бірнеше түрлі әдістер бар. Енгізілген желбезек әдісі ең жақсы түтікке байланыстыруды жасайды және оны жоғары температурада пайдалануға болады, ал жиегімен оралған және L-табан опциялары төмен температуралық қолданбалар үшін жақсырақ.
• Шеттік жара – түтікке перпендикуляр бағытта оралған фин материалының жолағы түтіктің ұзындығы бойымен үздіксіз спиральды қанатты жасайды. Қанат пен түтік керілу арқылы байланысқан.
• Орамды немесе «L»-табанды – финді материалдың жолағы түтікке 90° иілген фигураның бір бөлігі түтікке параллель жатып, «табан» жасайтын етіп салынады. Бұл табан түтікпен қанатты жанасу аймағын ұлғайтады, қосымша жылу беруді қамтамасыз етеді. Бұл әдіс сонымен қатар кернеу байланысына негізделген.
• Енгізілген: Бұл әдіс үшін түтіктің бетінде ойық жыртылады және фин жолағы ойыққа оралады. Қанатты орнына бекіту үшін ойықтың жиектері желбезек шетінен төмен қарай итеріледі. Бұл әдіс түтік материалының өзін финмен байланыстырады, бұл байланыс тіпті жоғары температура қолданбаларында сақталады.
3. Жоғары температурада материалдың көбірек нұсқалары: 400 және 700° F арасындағы ауа температурасын қамтитын қолдану үшін алюминий мен болаттан жасалған спиральмен оралған қанаттар жарамды, ал пластиналық финді катушкалар мұндай температураларда жұмыс істегенде болат қалқандар мен түтіктер арқылы жасалуы керек.
