I. 핵심 제품 정의
임베디드 핀 튜브(G형 핀 튜브라고도 함)는 기계적 또는 야금학적 공정을 사용하여 핀이 베이스 튜브 표면에 영구적으로 결합된 고효율 열교환 요소입니다. 핵심 설계는 핀을 베이스 튜브 외벽의 정밀 가공된 홈에 삽입하고 고정을 강화하는 것을 포함합니다. 이는 핀과 베이스 튜브 사이의 접촉 열 저항을 제거하여 구조적 무결성을 희생하지 않고 열교환 표면적을 최대화합니다. 공기 냉각기 및 폐열 회수 장치와 같은 열교환 시스템의 핵심 구성 요소가 되었습니다.
II. 정밀 제조 공정 및 구조적 특성
(I) 핵심 생산 공정
임베디드 핀 튜브의 제조는 정밀 가공 및 보강 접합 기술을 통합하며, 주로 세 가지 주류 공정을 포함합니다.
권선 삽입 방식: 알루미늄 또는 구리 핀 스트립을 탄소강, 구리 또는 기타 베이스 튜브 표면에 나선형으로 감아 초기 고정을 달성합니다.
홈 삽입 방식: 먼저 베이스 튜브 표면에 정밀 나선형 홈을 가공합니다. 핀 스트립을 삽입한 후, 백필 공정을 사용하여 제자리에 고정하여 핀과 베이스 튜브 사이에 기계적 연동 구조를 형성합니다. 통합 보조 공정: 일부 고급 제품은 고온 및 고압에서 핀과 베이스 튜브 사이의 분자 수준 접합을 달성하기 위해 근압출 기술을 채택하여 열전도율을 더욱 향상시킵니다. 전체 제조 공정에는 홈 가공, 삽입 및 고정의 연속적인 작업이 포함되어 핀과 베이스 튜브 사이의 고강도 적합성을 보장합니다. (II) 구조 및 재료 조합 베이스 튜브 구성: 스테인리스강, 탄소강, 합금강, 티타늄, 구리 및 듀플렉스 스테인리스강과 같은 다양한 재료를 지원하며, 외경 범위는 12.70mm-38.10mm, 벽 두께는 2.11mm 이상, 길이는 500mm에서 20000mm까지 연장될 수 있습니다. 핀 매개변수: 핀 재료는 주로 알루미늄, 구리 및 스테인리스강이며, 두께는 0.3mm에서 0.65mm, 높이는 9.8mm에서 16.00mm, 밀도는 236fpm(6fpi)에서 433fpm(11fpi) 사이에서 조정 가능합니다. 베어 엔드 길이는 필요에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다. III. 핵심 성능 장점
(I) 뛰어난 열교환 효율
핀 표면적 확장 및 비접촉 열 저항 설계를 통해 열교환 효율이 베어 튜브에 비해 30%-50% 증가합니다. 베이스 튜브 벽을 통한 전도성 열 전달과 핀 표면을 통한 대류 열 발산이라는 이중 열교환 메커니즘은 빠른 열 전달을 보장합니다. 동일한 작동 조건에서 3D 골판 핀과 결합하면 난류 강도를 50% 증가시키고 열 전달 계수를 22% 증가시킬 수 있습니다.
(II) 우수한 구조적 강도 및 안정성
기계적으로 삽입된 연동 구조는 핀과 베이스 튜브 사이의 견고한 연결을 보장하여 빈번한 열 사이클, 진동 및 고속 기류 충격을 견딜 수 있으며, 기존 권선 핀에서 쉽게 풀리는 문제를 해결합니다. 최대 450°C의 작동 온도에 적응할 수 있으며, L자형 핀 튜브를 훨씬 초과하며 750°F(약 400°C)의 금속 온도 환경에서도 안정적인 성능을 유지합니다. (III) 적응성과 경제성의 균형 제조 공정이 일반적인 권선 핀 튜브보다 더 복잡하지만, 수명 주기 동안의 비용 효율성은 상당합니다. 수요가 많은 시나리오에서는 서비스 수명이 기존 열교환 요소보다 훨씬 길고, 빈번한 유지 관리가 필요하지 않습니다. 압출 핀 튜브에 비해 비용이 저렴하여 예산이 제한적이지만 고성능 요구 사항이 있는 시나리오에 최적의 솔루션을 제공합니다. (IV) 향상된 내후성 및 내식성 재료 최적화 및 표면 처리를 통해 다양한 환경에 적응할 수 있습니다. 세라믹 코팅 핀과 결합된 스테인리스강 베이스 튜브는 pH=1의 강산 환경에서 316L 스테인리스강의 20배의 내식성을 갖습니다. 그래핀 강화 코팅은 열전도율을 38% 증가시킬 뿐만 아니라 스케일 방지 기능도 있습니다. IV. 산업 전반의 적용 시나리오
(I) 에너지 및 전력 부문
* 석유화학: 나선형 핀이 있는 임베디드 핀 튜브는 배가스 폐열 회수에 사용되며, 단일 장치는 연간 12,000톤의 표준 석탄에 해당하는 에너지를 절약합니다.
* 발전: 스테인리스강 핀 튜브를 사용하는 가스 터빈 입구 냉각기는 공기 온도를 35℃에서 15℃로 낮추어 장치 효율을 12% 증가시킬 수 있습니다. 태양열 발전소에서는 니켈 합금 핀 튜브가 580℃의 용융염 시스템에서 안정적으로 작동합니다.
* (II) 산업 및 제조 부문
* 공기 냉각기: 압축기 스테이션 및 윤활유 냉각 시스템에서 고온 및 진동에 대한 저항성은 고장 위험을 크게 줄입니다.
* 폐열 회수: 용광로 및 가마의 재생기는 이러한 핀 튜브를 사용하여 연소 공기를 예열하여 연료 소비를 줄입니다. (III) HVAC 및 특수 응용 분야
대규모 에어컨: 알루미늄-구리 복합 임베디드 핀 튜브 어셈블리는 열교환기 부피를 40% 줄이고 열 전달 플럭스 밀도를 3배 증가시킵니다.
고급 제조: 제약 반응기에서 온도 센서가 통합된 핀 튜브 모듈은 ±0.5℃의 정밀한 온도 제어를 달성합니다.
해양 공학: 해수 담수화 시스템에서 내식성 재료 조합은 고염 환경에서 부식에 저항합니다.
V. 선택 및 사용 권장 사항
공정 매칭: 고압 시스템(>5MPa)의 경우 압출형 공정 제품을 선호합니다. 부식성 매체 환경의 경우 나선형 권선 임베디드 스테인리스강 핀 튜브를 권장합니다.
유지 관리 최적화: AI 열 화상을 사용하여 핀 열화를 모니터링하면 가동 중지 시간을 30% 줄일 수 있습니다.
지속 가능성: 10MW 폐열 회수 장치의 나노 코팅 핀 튜브는 연간 CO₂ 배출량을 18톤 줄여 저탄소 생산 요구 사항을 충족합니다.
I. 핵심 제품 정의
임베디드 핀 튜브(G형 핀 튜브라고도 함)는 기계적 또는 야금학적 공정을 사용하여 핀이 베이스 튜브 표면에 영구적으로 결합된 고효율 열교환 요소입니다. 핵심 설계는 핀을 베이스 튜브 외벽의 정밀 가공된 홈에 삽입하고 고정을 강화하는 것을 포함합니다. 이는 핀과 베이스 튜브 사이의 접촉 열 저항을 제거하여 구조적 무결성을 희생하지 않고 열교환 표면적을 최대화합니다. 공기 냉각기 및 폐열 회수 장치와 같은 열교환 시스템의 핵심 구성 요소가 되었습니다.
II. 정밀 제조 공정 및 구조적 특성
(I) 핵심 생산 공정
임베디드 핀 튜브의 제조는 정밀 가공 및 보강 접합 기술을 통합하며, 주로 세 가지 주류 공정을 포함합니다.
권선 삽입 방식: 알루미늄 또는 구리 핀 스트립을 탄소강, 구리 또는 기타 베이스 튜브 표면에 나선형으로 감아 초기 고정을 달성합니다.
홈 삽입 방식: 먼저 베이스 튜브 표면에 정밀 나선형 홈을 가공합니다. 핀 스트립을 삽입한 후, 백필 공정을 사용하여 제자리에 고정하여 핀과 베이스 튜브 사이에 기계적 연동 구조를 형성합니다. 통합 보조 공정: 일부 고급 제품은 고온 및 고압에서 핀과 베이스 튜브 사이의 분자 수준 접합을 달성하기 위해 근압출 기술을 채택하여 열전도율을 더욱 향상시킵니다. 전체 제조 공정에는 홈 가공, 삽입 및 고정의 연속적인 작업이 포함되어 핀과 베이스 튜브 사이의 고강도 적합성을 보장합니다. (II) 구조 및 재료 조합 베이스 튜브 구성: 스테인리스강, 탄소강, 합금강, 티타늄, 구리 및 듀플렉스 스테인리스강과 같은 다양한 재료를 지원하며, 외경 범위는 12.70mm-38.10mm, 벽 두께는 2.11mm 이상, 길이는 500mm에서 20000mm까지 연장될 수 있습니다. 핀 매개변수: 핀 재료는 주로 알루미늄, 구리 및 스테인리스강이며, 두께는 0.3mm에서 0.65mm, 높이는 9.8mm에서 16.00mm, 밀도는 236fpm(6fpi)에서 433fpm(11fpi) 사이에서 조정 가능합니다. 베어 엔드 길이는 필요에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다. III. 핵심 성능 장점
(I) 뛰어난 열교환 효율
핀 표면적 확장 및 비접촉 열 저항 설계를 통해 열교환 효율이 베어 튜브에 비해 30%-50% 증가합니다. 베이스 튜브 벽을 통한 전도성 열 전달과 핀 표면을 통한 대류 열 발산이라는 이중 열교환 메커니즘은 빠른 열 전달을 보장합니다. 동일한 작동 조건에서 3D 골판 핀과 결합하면 난류 강도를 50% 증가시키고 열 전달 계수를 22% 증가시킬 수 있습니다.
(II) 우수한 구조적 강도 및 안정성
기계적으로 삽입된 연동 구조는 핀과 베이스 튜브 사이의 견고한 연결을 보장하여 빈번한 열 사이클, 진동 및 고속 기류 충격을 견딜 수 있으며, 기존 권선 핀에서 쉽게 풀리는 문제를 해결합니다. 최대 450°C의 작동 온도에 적응할 수 있으며, L자형 핀 튜브를 훨씬 초과하며 750°F(약 400°C)의 금속 온도 환경에서도 안정적인 성능을 유지합니다. (III) 적응성과 경제성의 균형 제조 공정이 일반적인 권선 핀 튜브보다 더 복잡하지만, 수명 주기 동안의 비용 효율성은 상당합니다. 수요가 많은 시나리오에서는 서비스 수명이 기존 열교환 요소보다 훨씬 길고, 빈번한 유지 관리가 필요하지 않습니다. 압출 핀 튜브에 비해 비용이 저렴하여 예산이 제한적이지만 고성능 요구 사항이 있는 시나리오에 최적의 솔루션을 제공합니다. (IV) 향상된 내후성 및 내식성 재료 최적화 및 표면 처리를 통해 다양한 환경에 적응할 수 있습니다. 세라믹 코팅 핀과 결합된 스테인리스강 베이스 튜브는 pH=1의 강산 환경에서 316L 스테인리스강의 20배의 내식성을 갖습니다. 그래핀 강화 코팅은 열전도율을 38% 증가시킬 뿐만 아니라 스케일 방지 기능도 있습니다. IV. 산업 전반의 적용 시나리오
(I) 에너지 및 전력 부문
* 석유화학: 나선형 핀이 있는 임베디드 핀 튜브는 배가스 폐열 회수에 사용되며, 단일 장치는 연간 12,000톤의 표준 석탄에 해당하는 에너지를 절약합니다.
* 발전: 스테인리스강 핀 튜브를 사용하는 가스 터빈 입구 냉각기는 공기 온도를 35℃에서 15℃로 낮추어 장치 효율을 12% 증가시킬 수 있습니다. 태양열 발전소에서는 니켈 합금 핀 튜브가 580℃의 용융염 시스템에서 안정적으로 작동합니다.
* (II) 산업 및 제조 부문
* 공기 냉각기: 압축기 스테이션 및 윤활유 냉각 시스템에서 고온 및 진동에 대한 저항성은 고장 위험을 크게 줄입니다.
* 폐열 회수: 용광로 및 가마의 재생기는 이러한 핀 튜브를 사용하여 연소 공기를 예열하여 연료 소비를 줄입니다. (III) HVAC 및 특수 응용 분야
대규모 에어컨: 알루미늄-구리 복합 임베디드 핀 튜브 어셈블리는 열교환기 부피를 40% 줄이고 열 전달 플럭스 밀도를 3배 증가시킵니다.
고급 제조: 제약 반응기에서 온도 센서가 통합된 핀 튜브 모듈은 ±0.5℃의 정밀한 온도 제어를 달성합니다.
해양 공학: 해수 담수화 시스템에서 내식성 재료 조합은 고염 환경에서 부식에 저항합니다.
V. 선택 및 사용 권장 사항
공정 매칭: 고압 시스템(>5MPa)의 경우 압출형 공정 제품을 선호합니다. 부식성 매체 환경의 경우 나선형 권선 임베디드 스테인리스강 핀 튜브를 권장합니다.
유지 관리 최적화: AI 열 화상을 사용하여 핀 열화를 모니터링하면 가동 중지 시간을 30% 줄일 수 있습니다.
지속 가능성: 10MW 폐열 회수 장치의 나노 코팅 핀 튜브는 연간 CO₂ 배출량을 18톤 줄여 저탄소 생산 요구 사항을 충족합니다.
