ट्विस्टेड ट्यूब क्या है? मुख्य विशेषताएं और लाभ

1.0मुड़ी हुई ट्यूब क्या है?

ट्विस्टेड ट्यूब एक प्रकार की ऊष्मा स्थानांतरण ट्यूब है जो ट्यूब की लंबाई के साथ एक नियंत्रित अक्षीय मोड़ लगाने से बनती है, जिसके परिणामस्वरूप एक निरंतर पेचदार ज्यामिति बनती है। यह डिज़ाइन मजबूत आंतरिक अशांति और प्रवाह व्यवधान उत्पन्न करता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है जबकि गंदगी की प्रवृत्ति कम होती है। ट्विस्टेड ट्यूब का व्यापक रूप से उच्च-प्रदर्शन वाले हीट एक्सचेंजर अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

1.1संरचनात्मक विशेषताएँ

• हेलिकल ट्विस्ट डिजाइन:
  ट्यूब की दीवार समय-समय पर अपनी धुरी पर मुड़ती रहती है, जिससे एक सर्पिल आकार की सतह बनती है।
• क्रॉस-सेक्शन आकार:
  इसमें आमतौर पर बंद गोलाकार अनुप्रस्थ काट होता है, जो उच्च यांत्रिक शक्ति और एकसमान द्रव वितरण प्रदान करता है।
• आंतरिक प्रवाह अवरोधक:
  आंतरिक कुंडलित आकृति अशांत प्रवाह को प्रेरित करती है तथा उन्नत तापीय प्रदर्शन के लिए सीमा परत को तोड़ती है।
• बाहरी सतह उपचार:
  सेवा आवश्यकताओं के आधार पर तापीय चालकता या फाउलिंग प्रतिरोध में सुधार करने के लिए पॉलिश या बनावट वाले फिनिश के साथ उपलब्ध है।
• अनुकूलन योग्य पैरामीटर:
  • मोड़ कोण: 30° से 90°
  • ट्विस्ट पिच: प्रति इकाई लंबाई में ट्विस्ट की संख्या

1.2सामग्री विकल्प

ट्विस्टेड ट्यूबों को विभिन्न संक्षारण- और गर्मी-प्रतिरोधी धातुओं से बनाया जा सकता है ताकि मांग प्रक्रिया वातावरण के अनुरूप हो सके:

• स्टेनलेस स्टील: 304 और 316L जैसे ग्रेड
• तांबा मिश्र धातु: लाल तांबा, पीतल, और तांबा-निकल मिश्र धातु शामिल हैं
• उच्च प्रदर्शन मिश्र धातु: जैसे इनकोनेल, टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य विशेष धातुएं

2.0ट्विस्टेड ट्यूब का निर्माण कैसे किया जाता है?

ट्विस्टेड ट्यूब्स के निर्माण में निर्माण तकनीक, सटीक पैरामीटर नियंत्रण और सतह उपचार का संयोजन शामिल है, जिसका उद्देश्य उच्च तापीय दक्षता, यांत्रिक अखंडता और दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता प्रदान करना है।

2.1कोल्ड रोल फॉर्मिंग

सिद्धांत:

धातु की पट्टी को लगातार सर्पिल आकार के डाई में डाला जाता है, एक मुड़ी हुई प्रोफ़ाइल में रोल किया जाता है, और फिर एक ट्यूब में वेल्ड किया जाता है।

विशेषताएँ:

• उच्च मात्रा उत्पादन के लिए लागत प्रभावी
• ऑनलाइन वेल्डिंग सिस्टम के साथ एकीकृत किया जा सकता है
• आमतौर पर स्टेनलेस स्टील और तांबे मिश्र धातु स्ट्रिप्स के लिए इस्तेमाल किया जाता है

2.2हाइड्रोलिक टॉर्शन फॉर्मिंग

सिद्धांत:
एक पूर्वनिर्मित सीधी ट्यूब को क्लैंप किया जाता है और हाइड्रोलिक प्रणाली के माध्यम से अक्षीय टॉर्क के अधीन किया जाता है, जिससे स्थानीय प्लास्टिक विरूपण उत्पन्न होता है और एक समान सर्पिल मोड़ बनता है।

विशेषताएँ:

• नियंत्रणीय कोण और पिच के साथ उच्च मरोड़ परिशुद्धता
• निम्न से मध्यम बैच अनुकूलन के लिए उपयुक्त
• जटिल या परिवर्तनीय-पिच ज्यामिति उत्पन्न करने में सक्षम

2.3लेजर सहायता प्राप्त घुमाव

सिद्धांत:

घूर्णन करते समय ट्यूब की सतह पर स्थानीयकृत लेजर तापन लागू किया जाता है, जिससे थर्मोप्लास्टिक विरूपण उत्पन्न होता है और क्रमिक रूप से मुड़ी हुई संरचना का निर्माण होता है।

विशेषताएँ:

• छोटे व्यास या पतली दीवार वाली ट्यूबों के लिए उच्च सटीकता
• एयरोस्पेस और मेडिकल-ग्रेड विनिर्माण में आम
• उच्च लागत; परिशुद्धता-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श

2.4मरोड़ चित्रण

सिद्धांत:
ट्यूब को एक घूर्णनशील उपकरण में रखा जाता है, जबकि इसे अक्षीय रूप से खींचा जाता है, जिससे निरंतर और एकसमान कुंडलित घुमाव संभव होता है।

विशेषताएँ:

• उत्कृष्ट संरचनात्मक स्थिरता
• प्रक्रिया मापदंडों पर लचीला नियंत्रण
• सामान्य ट्यूब आकार के लिए उपयुक्त (10-50 मिमी ओडी)

2.5रोटरी रोलिंग फॉर्मिंग

सिद्धांत:

सर्पिल आकृति को अंकित करने के लिए घूर्णनशील ट्यूब को रोलर्स के माध्यम से क्रमिक रूप से दबाया जाता है।

विशेषताएँ:

• बेहतर सतह खत्म
• विशिष्ट सतह अशांति की आवश्यकता वाले डिजाइनों के लिए आदर्श
• स्टेनलेस स्टील, तांबा और एल्युमीनियम जैसी लचीली सामग्रियों के लिए सामान्य

2.6डाई प्रेसिंग

सिद्धांत:

ट्यूब को पूर्व-आकार वाले कुंडलित डाई में रखा जाता है और यांत्रिक या हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करके तेजी से आकार दिया जाता है।

विशेषताएँ:

• उच्च दक्षता और दोहराव
• मानकीकृत बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त
• लागत प्रभावी लेकिन अनुकूलन के लिए कम लचीला

2.7मुख्य प्रक्रिया पैरामीटर

पैरामीटर	नियंत्रण सीमा	प्रभाव और डिजाइन समझौता
ट्विस्ट कोण	30°–90°	अधिक कोण अशांति और ऊष्मा स्थानांतरण को बढ़ाते हैं लेकिन दबाव में भी कमी लाते हैं
ट्विस्ट पिच	10–100 मिमी	उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए छोटी पिच द्रव विघटन को बढ़ाती है
बहरी घेरा	6–60 मिमी	उपकरण स्थान और प्रवाह आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलन योग्य
दीवार की मोटाई	0.3–3.0 मिमी	पतली दीवारें ऊष्मा स्थानांतरण में सुधार करती हैं; मोटी दीवारें दबाव प्रतिरोध को बढ़ाती हैं
ट्यूब की लंबाई	30 मीटर तक	बड़े ताप एक्सचेंजर्स और कॉइल वाइंडिंग के लिए उपयुक्त
सतह खुरदरापन	डिज़ाइन विनिर्देश के अनुसार	चिकनी सतह गंदगी को कम करती है; बनावट वाली फिनिश अशांति को बढ़ाती है

2.8ताप और सतह उपचार विकल्प

संक्षारण प्रतिरोध, स्वच्छता और सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, ट्विस्टेड ट्यूबों को आमतौर पर निम्नलिखित उपचारों के अधीन किया जाता है:

• तापानुशीतन:
  अवशिष्ट तनाव से राहत देता है, लचीलापन और लचीलापन बढ़ाता है
• अचार बनाना और निष्क्रियता:
  ऑक्साइड परतों को हटाता है और संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है, विशेष रूप से खाद्य और दवा प्रणालियों में
• इलेक्ट्रोपॉलिशिंग:
  आंतरिक और बाहरी सतह की चिकनाई में सुधार करता है, गंदगी और जीवाणु आसंजन को कम करता है
• शॉट पीनिंग / माइक्रो-टेक्सचरिंग (वैकल्पिक):
  अशांति निर्माण को बढ़ावा देता है, थर्मल प्रदर्शन को बढ़ाता है

2.9संपूर्ण विनिर्माण कार्यप्रवाह (अवलोकन)

कच्चे माल की तैयारी:
उच्च श्रेणी की ट्यूब सामग्री जैसे स्टेनलेस स्टील, तांबा मिश्र धातु या टाइटेनियम का चयन करें; बाहरी व्यास, दीवार की मोटाई और अन्य विवरण निर्धारित करें।

गठन प्रक्रिया:
डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर कोल्ड रोल फॉर्मिंग, हाइड्रोलिक टॉर्शन, रोटरी रोलिंग या लेजर-आधारित विधियों में से चुनें।

वेल्डिंग और असेंबली (यदि आवश्यक हो):
बहु-खंडीय ट्यूबों या बंडल संयोजनों को स्वचालित रूप से पूर्ण घटकों में वेल्ड करें।

ताप उपचार (वैकल्पिक):
तनाव को दूर करने या सूक्ष्म संरचना को परिष्कृत करने, स्थिरता और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सतह का उपचार:
उद्योग और पर्यावरण मानकों के अनुसार पिकलिंग, पॉलिशिंग या पैसिवेशन लागू करें।

गुणवत्ता निरीक्षण:
इसमें आयामी जांच, सहनशीलता सत्यापन, सर्पिल एकरूपता, दबाव परीक्षण, सतह परिष्करण और रिसाव परीक्षण शामिल हैं।

3.0तुलना: मुड़ी हुई ट्यूब बनाम अन्य ट्यूब प्रकार

मानदंड	मुड़ी हुई ट्यूब	चिकनी ट्यूब	पंखयुक्त ट्यूब	सर्पिल/नालीदार ट्यूब
ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता	⭐⭐⭐⭐⭐ — उत्कृष्ट	⭐⭐ — कम	⭐⭐⭐ — मध्यम	⭐⭐⭐⭐ — उच्च
फाउलिंग प्रतिरोध	⭐⭐⭐⭐ — अच्छा	⭐ — गरीब	⭐⭐ — निष्पक्ष	⭐⭐⭐ — मध्यम
विनिर्माण जटिलता	⭐⭐⭐ — मध्यम	⭐ — कम	⭐⭐⭐ — उच्च	⭐⭐ — मध्यम
सफाई और रखरखाव में आसानी	⭐⭐⭐⭐ — आसान	⭐⭐⭐⭐⭐ — बहुत आसान	⭐⭐ — कठिन	⭐⭐⭐ — मध्यम
लागत	मध्यम से उच्च	कम	मध्यम	मध्यम

4.0मुड़ी हुई नलियों के विशिष्ट अनुप्रयोग

औद्योगिक क्षेत्रों में उच्च दक्षता वाले ताप विनिमय के लिए एक आदर्श विकल्प:

• पेट्रोकेमिकल उद्योग:
  शैल-और-ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स, रिएक्टर कूलिंग बंडल
• विद्युत उत्पादन उपकरण:
  स्टीम कंडेनसर, बॉयलर रीबॉयलर, पुनर्योजी ताप एक्सचेंजर्स
• खाद्य एवं औषधि प्रसंस्करण:
  पाश्चराइज़र, कूलिंग कॉइल, स्टीम हीटिंग यूनिट
• परिशुद्ध शीतलन प्रणालियाँ:
  लेजर शीतलन इकाइयाँ, चिकित्सा उपकरणों में तापीय घटक
• एचवीएसी प्रणालियाँ:
  वायु-स्रोत ऊष्मा पंप, जल-शीतित वातानुकूलन ऊष्मा एक्सचेंजर्स