Per ridurre la resistenza termica sul lato aria e l'effetto collo di bottiglia sul lato aria, è possibile adottare varie misure nella progettazione dello scambiatore di calore avvolgendo tubi alettati, ovvero aggiungendo alette sulla superficie esterna del lato aria, ovvero utilizzando tubi alettati. Il tubo alettato espande l'area di scambio termico originale sul lato aria. Il produttore di tubi alettati saldati al laser in acciaio inossidabile compensa il basso coefficiente di trasferimento del calore sul lato aria e aumenta notevolmente il trasferimento di calore.
Maggiore è la differenza di temperatura del calore dell'unità di trasferimento del tubo alettato avvolto, maggiore sarà la sua resistenza termica. La sua resistenza termica è uguale al reciproco del coefficiente di trasferimento di calore, indicando che maggiore è il coefficiente di trasferimento di calore, minore è la sua resistenza termica e quale tubo alettato saldato al laser in acciaio inossidabile è migliore. Al contrario, minore è il coefficiente di scambio termico, maggiore è la resistenza termica.
Il coefficiente di trasferimento del calore del lato aria è inferiore a quello del lato acqua, quindi la resistenza termica del lato aria è maggiore di quella del lato acqua, che diventa la principale resistenza termica che influenza il trasferimento di calore, rendendo il lato aria il collo di bottiglia del processo di trasferimento di calore e limitando l'aumento del trasferimento di calore.
I vantaggi del tubo alettato a spirale di tipo L- sono:
1. Forte capacità di trasferimento del calore.
2. Struttura compatta: con l'aumento dell'area di scambio termico per unità di volume, la capacità di scambio termico aumenta. Rispetto al tubo pluviale con lo stesso carico termico, il numero di tubi dello scambiatore di calore a tubi alettati è inferiore e il diametro o l'altezza del cilindro possono essere ridotti grazie alla sua struttura compatta e al layout semplice.
3. I materiali possono essere utilizzati in modo più ragionevole: non solo grazie alla struttura compatta, ma anche a causa del ridotto consumo di materiale, i materiali possono essere selezionati in modo flessibile in base al trasferimento di calore e ai requisiti di processo, come tubi alettati intarsiati o saldati di diversi materiali.
4. Quando si riscalda il mezzo, rispetto al tubo normale, la temperatura della parete del tubo alettato diminuisce con lo stesso carico termico, il che è favorevole a ridurre la corrosione ad alta-temperatura e i danni da surriscaldamento della superficie metallica.
Sia che il mezzo venga riscaldato o raffreddato, la differenza di temperatura del trasferimento di calore è inferiore a quella del tubo nudo, il che favorisce la riduzione delle incrostazioni sulla superficie esterna del tubo. Un altro motivo importante per la riduzione delle incrostazioni è che i tubi alettati non formano uno strato di incrostazioni complessivo uniforme lungo la circonferenza o l'asse come fanno i tubi lisci. Sotto l'azione di espansione e contrazione, la scaglia formata lungo la superficie dell'aletta e del tubo si romperà alla radice dell'aletta, provocando la caduta automatica della scaglia.
5. Per il trasferimento di calore a cambiamento di fase, è possibile calcolare il coefficiente di trasferimento di calore o il flusso di calore critico. I principali svantaggi dei tubi alettati sono il costo elevato e la grande resistenza al flusso. Ad esempio, il tubo alettato del raffreddatore ad aria ha un processo complesso; Un'elevata resistenza comporta un elevato consumo energetico. Tuttavia, se la forma è appropriata, il consumo energetico può essere ridotto. Rispetto ai vantaggi di un migliore trasferimento di calore, il rapporto costi/prestazioni è elevato.
