I. コア製品の定義

エンベデッドフィンチューブ（G型フィン付きチューブとも呼ばれます）は、機械的または冶金的なプロセスを使用してフィンがベースチューブの表面に恒久的に結合された高効率熱交換素子です。そのコア設計には、ベースチューブの外壁に精密に機械加工された溝にフィンを埋め込み、その固定を強化することが含まれます。これにより、フィンとベースチューブ間の接触熱抵抗が排除され、構造的完全性を損なうことなく熱交換表面積を最大化します。これは、エアクーラーや廃熱回収装置などの熱交換システムの主要コンポーネントとなっています。

II. 精密製造プロセスと構造的特徴

(I) コア製造プロセス

エンベデッドフィン付きチューブの製造は、精密機械加工と強化接合技術を統合しており、主に3つの主流プロセスが含まれます。

巻き込み法：アルミニウムまたは銅のフィンストリップを、張力をかけて炭素鋼、銅、またはその他のベースチューブの表面に螺旋状に巻き付け、初期固定を実現します。

溝埋め込み法：まず、ベースチューブの表面に精密な螺旋溝を機械加工します。フィンストリップを埋め込んだ後、バックフィリングプロセスを使用してそれらを所定の位置にロックし、フィンとベースチューブの間に機械的なインターロック構造を形成します。統合補助プロセス：一部のハイエンド製品は、高温高圧下でフィンとベースチューブ間の分子レベルの結合を実現するために、ニアエクストルージョン技術を採用し、熱伝導率をさらに向上させます。製造プロセス全体には、溝入れ、挿入、固定の連続的な操作が含まれ、フィンとベースチューブ間の高強度フィットを保証します。(II) 構造と材料の組み合わせ ベースチューブ構成：ステンレス鋼、炭素鋼、合金鋼、チタン、銅、二相ステンレス鋼などのさまざまな材料をサポートし、外径範囲は12.70mm〜38.10mm、肉厚は2.11mm以上、長さは500mmから20000mmまでです。フィンパラメータ：フィン材料は主にアルミニウム、銅、ステンレス鋼で、厚さは0.3mm〜0.65mm、高さは9.8mm〜16.00mm、密度は236fpm（6fpi）と433fpm（11fpi）の間で調整可能です。ベアエンドの長さは必要に応じてカスタマイズできます。III. コア性能の利点

(I) 優れた熱交換効率

フィン付き表面積の拡大と非接触熱抵抗設計により、熱交換効率はベアチューブと比較して30％〜50％向上します。その二重熱交換メカニズム—ベースチューブ壁を通る伝導熱伝達とフィン表面を通る対流熱放散—は、急速な熱伝達を保証します。同じ動作条件下では、3Dコルゲートフィンとの組み合わせにより、乱流強度を50％、熱伝達係数を22％増加させることができます。

(II) 優れた構造強度と安定性

機械的に埋め込まれたインターロック構造は、フィンとベースチューブ間のしっかりとした接続を保証し、頻繁な熱サイクル、振動、および高速気流の影響に耐えることができ、従来の巻きフィンで容易に緩む問題を解決します。最大動作温度450℃に対応でき、L字型フィン付きチューブをはるかに超え、750°F（約400℃）の金属温度環境でも安定した性能を維持します。(III) 適応性と経済性のバランス 製造プロセスは通常の巻きフィン付きチューブよりも複雑ですが、ライフサイクル全体での費用対効果は重要です。需要の高いシナリオでは、耐用年数は従来の熱交換素子をはるかに超え、頻繁なメンテナンスは必要ありません。押出フィン付きチューブと比較して、コストが低く、限られた予算で高い性能要件を持つシナリオに最適なソリューションを提供します。(IV) アップグレードされた耐候性と耐食性 材料の最適化と表面処理により、多様な環境に適応できます。セラミックコーティングされたフィンと組み合わせたステンレス鋼ベースチューブは、pH=1の強酸環境で316Lステンレス鋼の20倍の耐食性を持ちます。グラフェン強化コーティングは、熱伝導率を38％向上させるだけでなく、スケール防止機能も備えています。IV. 業界全体のアプリケーションシナリオ

(I) エネルギーおよび電力部門

* 石油化学：スパイラルフィン付きエンベデッドフィンチューブは、排ガス廃熱回収に使用され、単一ユニットで年間12,000トンの標準石炭に相当するエネルギーを節約します。

* 発電：ステンレス鋼フィン付きチューブを使用したガスタービン入口クーラーは、空気温度を35℃から15℃に下げることができ、ユニット効率を12％向上させます。太陽熱発電所では、ニッケル合金フィン付きチューブが580℃の溶融塩システムで安定して動作します。

* (II) 産業および製造部門

* エアクーラー：コンプレッサー設備および潤滑油冷却システムでは、高温および振動に対する耐性により、故障のリスクが大幅に軽減されます。

* 廃熱回収：炉および窯の再生器は、これらのフィン付きチューブを使用して、燃焼用空気の予熱により燃料消費量を削減します。(III) HVACおよび特殊用途

大規模空調：アルミニウム-銅複合エンベデッドフィン付きチューブアセンブリは、熱交換器の体積を40％削減し、熱伝達フラックス密度を3倍に増加させます。

ハイエンド製造：医薬品反応器では、温度センサーを内蔵したフィン付きチューブモジュールが±0.5℃の精密な温度制御を実現します。

海洋工学：海水淡水化システムでは、耐食性材料の組み合わせが高塩分環境での腐食に抵抗します。

V. 選択と使用に関する推奨事項

プロセスマッチング：高圧システム（>5MPa）には、押出のようなプロセス製品が推奨されます。腐食性媒体環境には、スパイラル巻きエンベデッドステンレス鋼フィン付きチューブが推奨されます。

メンテナンスの最適化：AI熱画像を使用してフィンの劣化を監視することで、ダウンタイムを30％削減できます。

持続可能性：10MW廃熱回収ユニットのナノコーティングされたフィン付きチューブは、年間18トンのCO₂排出量を削減し、低炭素生産の要件を満たしています。