I. Định nghĩa Sản phẩm Cốt lõi

Ống tản nhiệt dạng vây nhúng (còn được gọi là ống tản nhiệt kiểu G) là một bộ phận trao đổi nhiệt hiệu quả cao, trong đó các vây được liên kết vĩnh viễn với bề mặt của ống cơ sở bằng các quy trình cơ học hoặc luyện kim. Thiết kế cốt lõi của nó liên quan đến việc nhúng các vây vào các rãnh được gia công chính xác trên thành ngoài của ống cơ sở và tăng cường sự cố định của chúng. Điều này loại bỏ điện trở nhiệt tiếp xúc giữa các vây và ống cơ sở, tối đa hóa diện tích bề mặt trao đổi nhiệt mà không làm giảm tính toàn vẹn cấu trúc. Nó đã trở thành một thành phần quan trọng trong các hệ thống trao đổi nhiệt như bộ làm mát không khí và thiết bị thu hồi nhiệt thải.

II. Quy trình Sản xuất Chính xác và Đặc điểm Cấu trúc

(I) Quy trình Sản xuất Cốt lõi

Việc sản xuất ống tản nhiệt dạng vây nhúng tích hợp các công nghệ gia công chính xác và liên kết gia cường, chủ yếu bao gồm ba quy trình chính:

Phương pháp Nhúng Quấn: Các dải vây nhôm hoặc đồng được quấn xoắn ốc lên bề mặt của ống cơ sở bằng thép carbon, đồng hoặc các vật liệu khác dưới lực căng để đạt được sự cố định ban đầu.

Phương pháp Nhúng Rãnh: Các rãnh xoắn ốc chính xác được gia công trước trên bề mặt của ống cơ sở. Sau khi nhúng các dải vây, một quy trình lấp đầy được sử dụng để khóa chúng vào vị trí, tạo thành một cấu trúc liên kết cơ học giữa các vây và ống cơ sở. Quy trình Phụ trợ Tích hợp: Một số sản phẩm cao cấp áp dụng công nghệ gần ép đùn để đạt được liên kết ở cấp độ phân tử giữa các vây và ống cơ sở dưới nhiệt độ và áp suất cao, cải thiện hơn nữa độ dẫn nhiệt. Toàn bộ quy trình sản xuất liên quan đến các thao tác liên tục của việc tạo rãnh, chèn và cố định để đảm bảo sự phù hợp có độ bền cao giữa các vây và ống cơ sở. (II) Cấu trúc và Kết hợp Vật liệu Cấu hình Ống Cơ sở: Hỗ trợ nhiều loại vật liệu khác nhau như thép không gỉ, thép carbon, thép hợp kim, titan, đồng và thép không gỉ hai pha, với đường kính ngoài từ 12,70mm-38,10mm, độ dày thành không dưới 2,11mm và chiều dài có thể kéo dài từ 500mm đến 20000mm. Thông số Vây: Vật liệu vây chủ yếu là nhôm, đồng và thép không gỉ, với độ dày từ 0,3mm đến 0,65mm, chiều cao từ 9,8mm đến 16,00mm và mật độ có thể điều chỉnh từ 236fpm (6fpi) đến 433fpm (11fpi). Chiều dài đầu trần có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu. III. Ưu điểm về Hiệu suất Cốt lõi

(I) Hiệu quả Trao đổi Nhiệt Xuất sắc

Thông qua việc mở rộng diện tích bề mặt vây và thiết kế điện trở nhiệt không tiếp xúc, hiệu quả trao đổi nhiệt tăng 30%-50% so với ống trần. Cơ chế trao đổi nhiệt kép của nó—truyền nhiệt dẫn qua thành ống cơ sở và tản nhiệt đối lưu qua bề mặt vây—đảm bảo truyền nhiệt nhanh chóng. Trong cùng điều kiện hoạt động, sự kết hợp với các vây gợn sóng 3D có thể tăng cường độ nhiễu loạn lên 50% và hệ số truyền nhiệt lên 22%.

(II) Độ bền và Ổn định Cấu trúc Tuyệt vời

Cấu trúc liên kết cơ học nhúng đảm bảo kết nối chắc chắn giữa các vây và ống cơ sở, có khả năng chịu được các chu kỳ nhiệt thường xuyên, rung động và tác động của luồng không khí tốc độ cao, giải quyết vấn đề dễ bị lỏng trong các vây quấn truyền thống. Nó có thể thích ứng với nhiệt độ hoạt động tối đa là 450°C, vượt xa ống tản nhiệt hình chữ L và duy trì hiệu suất ổn định ngay cả trong môi trường nhiệt độ kim loại là 750°F (khoảng 400°C). (III) Cân bằng giữa khả năng thích ứng và tính kinh tế Mặc dù quy trình sản xuất phức tạp hơn so với ống tản nhiệt quấn thông thường, nhưng hiệu quả chi phí trong suốt vòng đời là đáng kể: trong các tình huống có nhu cầu cao, tuổi thọ phục vụ vượt xa các bộ phận trao đổi nhiệt thông thường và không cần bảo trì thường xuyên; so với ống tản nhiệt ép đùn, chi phí thấp hơn, cung cấp giải pháp tối ưu cho các tình huống có ngân sách hạn chế nhưng yêu cầu hiệu suất cao. (IV) Khả năng chống chịu thời tiết và chống ăn mòn được nâng cấp Thông qua tối ưu hóa vật liệu và xử lý bề mặt, nó có thể thích ứng với nhiều môi trường khác nhau: ống cơ sở bằng thép không gỉ kết hợp với vây phủ gốm có khả năng chống ăn mòn gấp 20 lần so với thép không gỉ 316L trong môi trường axit mạnh với pH=1; lớp phủ tăng cường graphene không chỉ làm tăng độ dẫn nhiệt lên 38% mà còn có chức năng chống bám cặn. IV. Kịch bản Ứng dụng trên Toàn ngành

(I) Lĩnh vực Năng lượng và Điện

* Hóa dầu: Ống tản nhiệt dạng vây nhúng với vây xoắn ốc được sử dụng để thu hồi nhiệt thải khí thải, với một đơn vị tiết kiệm năng lượng tương đương với 12.000 tấn than tiêu chuẩn hàng năm.

* Phát điện: Bộ làm mát đầu vào tuabin khí sử dụng ống tản nhiệt bằng thép không gỉ có thể giảm nhiệt độ không khí từ 35℃ xuống 15℃, tăng hiệu suất đơn vị lên 12%. Trong các nhà máy điện mặt trời nhiệt, ống tản nhiệt hợp kim niken hoạt động ổn định trong hệ thống muối nóng chảy ở 580℃.

* (II) Lĩnh vực Công nghiệp và Sản xuất

* Bộ làm mát không khí: Trong các trạm máy nén và hệ thống làm mát dầu bôi trơn, khả năng chịu nhiệt độ cao và rung động của chúng làm giảm đáng kể nguy cơ hỏng hóc.

* Thu hồi nhiệt thải: Bộ tái sinh trong lò nung và lò nung sử dụng các ống tản nhiệt này để giảm tiêu thụ nhiên liệu bằng cách làm nóng sơ bộ không khí đốt. (III) HVAC và Ứng dụng Đặc biệt

Điều hòa không khí quy mô lớn: Cụm ống tản nhiệt dạng vây nhúng bằng nhôm-đồng làm giảm thể tích bộ trao đổi nhiệt 40% và tăng mật độ thông lượng truyền nhiệt lên 3 lần;

Sản xuất cao cấp: Trong các lò phản ứng dược phẩm, các mô-đun ống tản nhiệt với cảm biến nhiệt độ tích hợp đạt được khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác ±0,5℃;

Kỹ thuật hàng hải: Trong hệ thống khử muối nước biển, sự kết hợp vật liệu chống ăn mòn chống lại sự ăn mòn trong môi trường có độ mặn cao.

V. Khuyến nghị Lựa chọn và Sử dụng

Phù hợp quy trình: Đối với các hệ thống áp suất cao (>5MPa), nên ưu tiên các sản phẩm quy trình giống như ép đùn; đối với môi trường môi chất ăn mòn, nên sử dụng ống tản nhiệt bằng thép không gỉ dạng vây nhúng quấn xoắn ốc;

Tối ưu hóa bảo trì: Sử dụng hình ảnh nhiệt AI để theo dõi sự suy giảm của vây có thể giảm thời gian ngừng hoạt động 30%;

Tính bền vững: Ống tản nhiệt phủ nano trong một đơn vị thu hồi nhiệt thải 10MW có thể giảm lượng khí thải CO₂ 18 tấn mỗi năm, đáp ứng các yêu cầu của sản xuất ít carbon.