Kako fina cev doseže učinkovit prenos toplote?
V toplotnem izmenjevalniku, sestavljenem iz navadnih jeklenih cevi (gladke cevi), je v mnogih primerih drugačen koeficient prenosa toplote tekočine zunaj cevi in tekočine znotraj cevi na steno cevi. Tako imenovani koeficient prenosa toplote se nanaša na količino prenosa toplote na enoto območja prenosa toplote in temperaturno razliko na enoto (temperaturna razlika med tekočino in steno), predstavlja pa kapaciteto prenosa toplote med tekočino in steno. Na primer: koeficient prenosa toplote, ko se voda kondenzuje na steni, je: 10000-20000w/(m2. °) Kad voda zakiva na zidu, koeficient prenosa toplote je: 5000----100000---- kad voda teče preko zida Koeficient prenosa toplote je približno: 2000----10000---- Koeficient toplotne razmene pri toku zraka i dimnih plinova preko zida je: 20----80---- Koeficient toplotne izmenjave, ko je zrak naravno konvektivni, je samo: 5----10----
Lahko se vidi, da je razlika v zmogljivosti toplotne izmenjave med tekočino in steno zelo različna. Nato si predstavljajte dejansko stanje izmenjave toplote: notranjost cevi je polna tekoče vode, njen koeficient prenosa toplote pa je 5000 (----), medtem ko je zunanji del cevi ves dimni plin, njen koeficient prenosa toplote pa le 50 (-- --), razlika med obema je 100-krat. Ko se toplota prenese iz notranjosti cevi na zunanjo stran cevi, ali z zunanje strani cevi na notranjost cevi, kje pride do »ozkega grla« ali »največje odpornosti« procesa prenosa toplote? Seveda je to stran dimnega plina zunaj cevi, saj ima stran dimnega plina najnižji koeficient prenosa toplote, torej je zmogljivost prenosa toplote najnižja, kar omejuje povečanje prenosa toplote.
Kako lahko povečamo prenos toplote okrogle cevi? Ena izmed najučinkovitejših metod je uporaba razširjene površine na zunaj površini cevi, to je na strani dimnega plina, torej za izdelati fined cev. Ob predpostavki, da je dejansko območje prenosa toplote v fined cevi nekajkrat več kot zunaj površine prvotne gladke cevi, čeprav je koeficient prenosa toplote dimnega plina še vedno zelo nizek, se bo učinek prenosa toplote, ki se odraža na zunaj gladke cevi, zelo povečal, tako da bo celoten postopek prenosa toplote okrepljen, in pod pogojem določenega celotnega prenosa toplote se poraba kovin opreme zmanjša in gospodarstvo se izboljša.
