ASTM SA210 Gr A1 tabung sirip longitudinal baja karbon untuk penukar panas

Pipa Sirip Memanjang ASTM SA210 Gr A1 Dengan Sirip Baja Karbon
 
 
 

Pipa bersirip memanjang adalah sejenis elemen perpindahan panas efisiensi tinggi, yang dibuat dengan mengelas rapat atau membentuk secara integral sirip tipis logam di sepanjang arah aksial pada permukaan luar pipa dasar logam (seperti baja, tembaga, aluminium). Nilai intinya terletak pada memperluas area perpindahan panas di luar pipa beberapa kali hingga puluhan kali (rasio sirip dapat mencapai 5~20 kali).

Desain struktural ini secara khusus memecahkan masalah hambatan efisiensi pertukaran panas antara gas (seperti udara, gas buang) dan fluida di dalam pipa (air, uap, refrigeran, dll.). Karena koefisien perpindahan panas yang sangat rendah di sisi gas, seringkali menjadi faktor dominan dalam resistansi termal sistem; sirip menembus lapisan batas gas secara mendalam dengan memperluas permukaan perpindahan panas, dan menggunakan efek gangguan tepi sirip pada aliran udara untuk secara signifikan mengurangi resistansi termal di sisi gas, sehingga efisiensi perpindahan panas secara keseluruhan dapat ditingkatkan 2~10 kali dibandingkan dengan pipa telanjang.

Manufaktur yang andal adalah kunci untuk mencapai kinerjanya, yang terutama bergantung pada proses seperti pengelasan resistansi frekuensi tinggi, ekstrusi integral (seperti pipa aluminium) atau pematerian. Proses-proses ini memastikan bahwa antarmuka sambungan antara sirip dan pipa dasar memiliki konduktivitas termal yang tinggi (mengurangi resistansi termal kontak) dan kekuatan mekanik yang cukup untuk menahan tegangan termal dan getaran dalam kondisi kerja.

Saat merancang pipa bersirip memanjang, perlu untuk mengoptimalkan parameter sirip (tinggi, ketebalan, jarak) untuk mencapai keseimbangan antara memaksimalkan kinerja perpindahan panas dan mengendalikan resistansi aliran gas (penurunan tekanan). Pada saat yang sama, perlu untuk mempertimbangkan pemilihan material dan kondisi kerja khusus, seperti memilih material tahan korosi (seperti baja ND atau pelapis) di lingkungan yang rentan terhadap korosi titik embun seperti gas buang yang mengandung sulfur, mempertimbangkan resistansi anti-abu dalam gas berdebu (seperti menggunakan jarak sirip yang lebih besar), dan memastikan keandalan struktural dalam kondisi getaran.

Berdasarkan peningkatan perpindahan panas sisi gas dan kekompakannya yang sangat baik, pipa bersirip memanjang banyak digunakan dalam berbagai skenario yang didominasi oleh pertukaran panas gas-cair dan dengan persyaratan ruang atau efisiensi yang tinggi. Aplikasi tipikal meliputi: peralatan pemulihan panas limbah (ekonomiser, pemanas awal udara) dalam sistem boiler, pendingin/pemanas gas proses dalam industri petrokimia, evaporator/kondensor dalam sistem refrigerasi, dan pemanas udara panas dalam peralatan pengeringan industri. Ini adalah teknologi kunci untuk mencapai peralatan yang ringkas dan pemanfaatan energi yang efisien.

Hubungan antara arah sirip dan aliran udara

Perbandingan kinerja perpindahan panas dan resistansi

Aplikasi
 
 

Energi dan daya

Ekonomiser boiler, pemanas awal udara, boiler panas limbah turbin gas

Petrokimia

Pemanas/pendingin gas proses, kondensor produk reaksi, pendingin oli pelumas

HVAC & refrigerasi

Kondensor evaporatif, koil pendingin udara, unit luar pompa panas

Pemulihan panas limbah industri

Peralatan pengeringan, tungku keramik, pemanfaatan panas limbah gas buang tungku peleburan kaca

Mesin transportasi

Intercooler mesin diesel, radiator oli hidrolik