空気側の熱抵抗や空気側のボトルネック効果を低減するために、フィン付きチューブを巻く、つまり空気側の外面にフィンを追加する、つまりフィン付きチューブを使用するなど、熱交換器の設計において様々な工夫がなされている。フィン付きチューブは空気側の元の伝熱面積を拡大します。ステンレス鋼のレーザー溶接フィン付きチューブのメーカーは、空気側の低い熱伝達係数を補い、熱伝達を大幅に高めます。
ユニットの熱を伝達する巻回フィン付きチューブの温度差が大きければ大きいほど、その熱抵抗は大きくなります。その熱抵抗は熱伝達係数の逆数に等しく、熱伝達係数が大きいほど熱抵抗が小さくなり、どのステンレス鋼レーザー溶接フィン付きチューブがより優れているかを示します。逆に、熱伝達係数が小さいほど、熱抵抗は大きくなります。
空気側の熱伝達率は水側の熱伝達率よりも小さいため、空気側の熱抵抗は水側の熱抵抗よりも大きく、熱伝達に影響を与える主な熱抵抗となり、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。
L-型スパイラルフィンチューブの利点は次のとおりです。
1. 強力な熱伝達能力。
2.コンパクトな構造：単位体積あたりの伝熱面積が増加し、伝熱能力が向上します。同じ熱負荷の雨管に比べ、フィンチューブ伝熱管の本数が少なく、コンパクトな構造でレイアウトが容易なため、シリンダー径や高さを小さくすることができます。
3. 材料をより合理的に使用できます。構造がコンパクトであるだけでなく、材料消費量が削減されるため、異なる材料のインレイまたは溶接フィン付きチューブなど、熱伝達とプロセス要件に応じて材料を柔軟に選択できます。
4. 媒体を加熱すると、プレーンチューブと比較して、同じ熱負荷下でフィンチューブの壁温度が低下し、金属表面の高温腐食や過熱損傷の軽減に役立ちます。
媒体を加熱しても冷却しても、裸管に比べて熱伝達の温度差が小さいため、管外表面のスケール付着が軽減されます。スケーリングを低減するもう 1 つの重要な理由は、フィン付きチューブは滑らかなチューブのように円周または軸に沿って全体的に均一なスケール層を形成しないことです。膨張と収縮の作用により、フィンとチューブの表面に沿って形成されたスケールがフィンの根元で破壊され、スケールが自動的に脱落します。
5. 相変化熱伝達の場合、熱伝達係数または臨界熱流束を計算できます。フィン付きチューブの主な欠点は、コストが高いことと、流れ抵抗が大きいことです。例えば、空気冷却器のフィン付きチューブは複雑なプロセスを経ています。抵抗が大きいと消費電力が高くなります。ただし、形状を適切にすれば消費電力を低減することができます。熱伝達の向上によるメリットに比べ、コストパフォーマンスが高いです。