یکی از مهم‌ترین فرآیندهای انتقال در حوزه صنعت حتی در ساختمان‌های مسکونی، انتقال حرارت است. البته انتقال در انواع دیگری هم وجود دارد؛ مانند انتقال جرم و انتقال مومنتوم یا همان سیالات. اما تبادل حرارت نقش پررنگی را در انواع زمینه‌ها داشته که در این مقاله به توضیح آن می‌پردازیم.
برای انتقال حرارت در کاربردهای صنعتی به مبدل‌هایی نیاز است که بتوانند حرارت را از سیالی به سیال دیگر انتقال دهند که آن مبدل‌ها فین تیوب نام دارند و بسته به انتقال سرما و یا گرما انواع مختلفی دارند.
فین تیوب‌ها لوله‌هایی هستند که به عنوان مبدل‌های حرارتی بسیار کارآمد و ثبات بالایی دارند. سطح لوله‌ها طوری ساخته شده‌اند که بسته به کاربردی که دارند هماهنگی داشته باشند. این ابزار دارای دو باله کوچک در اطراف سطح بیرونی هستند که به عنوان یک فیلتر و یک مکانیزم برای انتقال حرارت از مواد داخل لوله به فضای بیرون و یا بالعکس عمل می‌‌کنند و تقریبا همیشه به عنوان مبدل‌های هوایی با باد سرد مورد استفاده قرارگرفته‌اند تا ضریب انتقال حرارت در سمت پایین را جبران کنند. فین تیوب در زمینه‌هایی که نیاز به انتقال حرارت از سیال گرم به سیال سردتر باشد کاربر دارد. نرخ انتقال گرما به سه عامل بستگی دارد:
ما در اینجا انواع مختلفی از فین تیوب‌ها را به شما معرفی خواهیم کرد که می‌توانید بسته به نیازتان از آنها استفاده کنید. انواع فین تیوب بسته به ارتفاع پره‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند:
مواد سازنده آنها آلومینیوم و در برخی از موارد مس می‌باشد و حداکثر طولی که دارد، تا ۲۰ متر می‌رسند. این تیوب‌ها انواع مختلفی دارند که به برخی از آنها و ویژگی‌هایی که دارند در زیر اشاره شده است؛
حداکثر درجه حرارت کاری (° ۱۵۰ تا ° ۳۰۲ ).
حداکثر درجه حرارت کاری ( ۷۵۲ – ۴۰۰ درجه فارنهایت)
انواع مختلفی از انواع فین تیوب برای انتقال حرارت سیال موجود می‌باشد که هر یک با طراحی و وابستگی منحصر به فرد خودشان ساخته‌شده‌اند. هر نوعی از پره‌های فین تیوب دارای مزایا و معایبی در کاربردهای خاص است تا در مناسب‌ترین حالات خود استفاده شوند.
انواع مختلف فین تیوب بر اساس نوع پره
فین صفحه‌ای Fin Plate
فین پیچشی Wrap-on
فین اکسترود Extrude
فین‌های صفحه‌ای
مبدل حرارتی صفحه‌ای یک نوع از طراحی مبدل حرارتی است که از صفحات برای انتقال حرارت بین سیالات استفاده می‌کند. اغلب فین صفحه‌ای به عنوان یک مبدل حرارتی فشرده دسته‌بندی میشود تا بر روی سطح انتقال حرارت نسبتا بالای آن در مقایسه با حجم تاکید بیشتری داشته باشد. مبدل حرارتی صفحه‌ای به طور گسترده در بسیاری از صنایع از جمله صنعت هوافضا برای اندازه‌گیری فشرده و خواص سبک‌وزن به کار برده میشود که توانایی فین صفحه‌ای برای تسهیل انتقال گرما با تفاوت‌های دمایی کم، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این ابزار بیشتر از ۶۰ سال است که در صنعت هوایی مورد استفاده قرار گرفته است و در زمان کوتاهی پس از جنگ جهانی دوم به فرآیندهای برودتی در کارخانه‌های شیمیایی مانند پردازش گاز طبیعی همچنین در موتورهای راه‌آهن و ماشین‌های موتور به کار گرفته شد. حتی به مدت ۳۰ سال در هواپیماهایی که دارای مواد شیمیایی هستند ایفای نقش کرده و در حال حاضر در نیروگاه شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در این نوع تیوب‌ها نوارهایی از جنس آلومینیوم، مس و یا فولادی به دور لوله‌ها درآمده‌اند و معمولا هم انتها و ابتدای فین به لوله اتصال داده شده است و انواع مختلفی دارد که شامل Embedded “G” ، L 2، Knurled “L”، K L، Double “L” می‌باشند.
فین تیوب اکسترود از انواع مختلفی ساخته شده که البته جنس لوله از هر نوع می‌تواند باشد ولی فین‌ها می‌توانند یا از جنس مس و یا آلومینیوم باشند که فین از جنس مس به دلیل قیمت بالایی که دارد در زمینه صنعت خیلی به کار نمی‌آید.
برای مطالعه بیشتر در زمینه کاربردهای فین تیوب به مجله ونداد تجهیز مراجعه کنید.
