フィン付きチューブの原理と機能を理解した後、フィン付きチューブを選択する際にはいくつかの原則があります。

フィン付きチューブの原理と機能を理解した後、フィン付きチューブを選択する際にはいくつかの原則があります。

熱伝達プロセスは、隔壁の両側の 2 つの対流熱伝達プロセスと密接に関連していることがわかります。 上の例の場合、パイプ内の水側の対流熱伝達係数は約5000であるのに対し、パイプの外側の空気側の対流熱伝達係数は約50であり、両者の間には100倍の差があります。 空気側の熱伝達能力は水側に比べてはるかに低いため、水側の熱伝達能力の利用は制限され、空気側が熱伝達プロセスのボトルネックとなり、熱伝達の増加が制限されます。 空気側のボトルネック効果を克服するには、空気側の外面にフィンを取り付けるのが最も賢明な選択です。 フィンの設置により、下添付図に示すように、空気側の元々の伝熱面積が大幅に拡大し、空気側の低い熱伝達率が補われ、熱伝達が大幅に向上しました。 フィンを取り付ける機能は、次のより鮮明な例でも説明できます。国境港の出入り口で、当事者 A の港には 10 個の検査港があり、1 時間あたり 5000 人を解放できると仮定します。当事者 B には検札口が 1 つしかなく、手続きが非常に遅く、1 時間あたり 50 人しか釈放されません。 このように、乗客にとっては第二者が通関のボトルネックとなり、第一者の「能力」が十分に発揮されないことになる。 クリアランス流量を増やす最も効果的な方法は、B 側にいくつかの検査ポートを開くことです。これはフィンを追加するのと同じ原理です。 フィン付きチューブの原理と機能を理解した後、フィン付きチューブを選択する際には、いくつかの原則があります。 (1) チューブの両側の熱伝達率が大きく異なる場合は、熱伝達率の低い側にフィンを取り付ける必要があります。 例 1: ボイラーエコノマイザー、パイプ内に水が流れ、パイプの外側に煙が流れる場合、煙側にフィンを使用する必要があります。 例 2: 空気冷却器の場合、チューブの内側に液体が流れ、チューブの外側に空気が流れる場合、空気側にフィンを追加する必要があります。 例 3: 蒸気発生器では、管の内側に沸騰した水があり、煙が管の外側に流れます。 フィンは煙側に追加する必要があります。 フィンの取り付けを容易にするために、熱伝達率の低い側をできるだけチューブの外側に配置して設計する必要があることに注意してください。 (2) 配管の両側の熱伝達率が非常に小さい場合、熱伝達を高めるために両側に同時にフィンを設置する必要があります。 構造的に難しい場合は、両側のフィンを省略することもできます。 この場合、片側にのみフィンを追加しても、熱伝達の増加に大きな効果はありません。 例 1: 従来の管状空気予熱器は、パイプ内で空気を使用し、パイプの外で煙を使用します。 ガス間の熱伝達であるため、両側の熱伝達率が非常に低く、チューブの内側にフィンを追加することが困難であるため、チューブ全体を使用する必要があります。 例 2: ヒート パイプ空気予熱器は、煙道ガスによって加熱されますが、管の外側の煙道ガスと空気の両方の流れにより、煙道ガス側と空気側の両方でフィン付きチューブを便利に使用でき、熱伝達が大幅に向上します。 (3) チューブの両側の熱伝達率が大きい場合は、フィン付きチューブを使用する必要はありません。 例 1: 水/水熱交換器で冷水を加熱するために温水を使用する場合、両側の熱伝達係数が十分に高ければ、フィン付きチューブを使用する必要はありません。

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