Kendinden Kanatlı Serpantin

Kendinden kanatlı serpantin, Isı transfer yüzeyini arttırmak amacı ile boru dış yüzeyinde yiv açılmış olan serpantin çeşididir. Borudan geçen akışkan maddenin akış hızı baz alınarak boru dış yüzeyine yiv açılır.  Yiv, özel makinelerle sarmal veya kıvrımlı şekilde boru dış yüzeyinin ezilerek şekil verilmesidir. 

Yivli boru, işlem öncesine göre ısı transfer yüzey alanının %15 oranında arttırıldığı borulardır.

Sıcak veya soğuk akışkanın boru yüzeyi ile temas ettiği alanın çok daha fazla olduğu kendinden kanatlı serpantin, ısı akışının yaygınlaştırıldığı serpantin çeşididir. Isı transfer alanı olarak yivli borularda önemli kazanımlar elde edilir. Ovalamalı serpantin olarak ta tanımlanmakta olup, yüzeyi sarmal/kıvrım şeklindedir.

Kendinden Kanatlı Serpantin Özellikleri

• Karbon çelik, paslanmaz çelik, bakır, pirinç veya alüminyumdan üretilir.
• Isı transfer yüzey alanı arttırılmış serpantin çeşididir.
• Dış yüzeyi yivli olup mekanik dayanımı mükemmeldir.
• 285°C’ye kadar yüksek sıcaklığa dayanıklıdır.
• Atmosferik basınca dayanım gücü yüksektir.
• Tek borulu veya çift borulu üretilir.
• Kullanım alanı son derece geniştir.
• Karbon çelik serpantin elektro galvaniz ya da sıcak daldırma galvanizle kaplanabilir.
• Yüzey şekli akışkan türbülansını arttıran özelliktedir.
• TSE kalite standartlarında üretilmektedir.
• Gelişmiş ısı genleşme özelliği ile yüksek verimliliktedir.
• Uzun ömürlü ve dayanıklı serpantin çeşididir.

Kendinden Kanatlı Serpantin İmalatı

Kanatların extrüzyon yöntemi ile direk boru yüzeyinde oluşturulduğu serpantin çeşididir. Boru ve kanatlar arasında herhangi bir boşluk yoktur. Bu nedenle en iyi ısı transferini sağlamaktadır. Tek borulu, çift borulu, kroçilli ve yivli borulu ve turbofin borulu kendinden kanatlı serpantin olarak 4 grupta incelenir.

Boru dış yüzeyinde kanatlar oluşturmak için uygulanan extrüzyon yöntemi sıcak veya soğuk işlem olabilir. Sıcak işlem yapıldığında daha düşük bir kuvvetle boru yüzeyi şekillendirilir. Büyük kuvvetlerin uygulandığı soğuk yöntemde ise kalıba yerleştirilen borunun dış yüzeyinde kanat oluşturmak için piston boruya kuvvet uygular. Boru malzemesi,  kalıptan üzerinde kanatlar oluşmuş şekilde çıkar.

Tek borulu kendinden kanatlı serpantin, malzemesi bakır ve alüminyum gibi yumuşak metalli borulardır. 

Ovalama öncesi boru çapı 10-25 mm 

Kanat yüksekliği (L) 2-5 mm

Kanat kalınlığı (t) 0,20-0,40 mm

Hatve (h) 1,33-3,20 mm arasıdır.

İkili borulu kendinden kanatlı serpantin, iç kısmında bafon, pirinç, paslanmaz ve karbon çelik gibi sert malzemeli boru, dışında ise bakır veya alüminyum borunun olduğu serpantin çeşididir. Kendinden kanatlı serpantinler, en yüksek ısı transfer yüzey alanına sahip serpantin çeşididir. Kanat yöntemi sert malzemelere direk uygulanmaz. Sert malzemeli boruların dışına bakır veya alüminyum gibi yumuşak malzemeli başka bir boru geçirilir. Kanatlar extrüzyon yöntemi ile dış boruda oluşturulur. 

İç boru çapı (D) 10,33-70 mm

Kanat yüksekliği (L) 5-15 mm

Kanat kalınlığı (t) 0,20-0,40 mm

Hatve (h) 2-3,20 mm arasıdır.

Kroçilli ve yivli borular, yüzey şekli akışkan türbülansını arttıran özellikteki borulardır. Isı değiştiricilerinde ısı transferini akışkan özelliği, akışkan durumu ve kroçilli boru yüzeyi etkiler. Boru dış yüzeyi helezon şeklinde zorlanmış akış desenlerine sahiptir. Bu özelliği ile düşük akışkan hızlarında bile türbülans sağlayarak ciddi değerlerde ısı transfer oranını arttırır. Boru yüzeyinde sarmal bir desenle açılan yiv, malzeme dayanıklılığını olumsuz etkilemez. Aksine, ısı genleşme özelliği kazandırarak türbülansı arttırır. 

Kroçilli ve yivli borular, iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde kullanılan serpantinlerdir. Evaporatör, kondenser, hava basma, yoğuşturucu/çiller, yağ, glikol, alkol, su, baca gazı ve buhar gibi özel uygulamalar için uygundur. Kendinden kanatlı serpantinlerin dış yüzey alanı düz borulara göre 2,5-3 kat daha fazladır. 

Turbofin borular, kendinden kanatlı ve türbülatörlü borular olup iyileştirilmiş ısı transfer özelliğine sahiptir. Boru içindeki helisel bir akış oluşturan türbülatör ve boru dış yüzeyindeki dalgalı kanatlı yapısı ile geliştirilmiş ısı transferi elde edilir. Turbofin borular, özellikle atık baca gazı ekonomizerleri olan hava baca gazı sistemlerinde kullanılmak için üretilmektedir.

İmalatı uzmanlık gerektiren kendinden kanatlı serpantin, kullanıldığı sistemlerde büyük kolaylık sağlayan ve fark yaratan ekipmanlardır. Farklı ölçü ve formlarda üretilmekte olup kullanım alanı oldukça geniştir. 

Kendinden Kanatlı Serpantin Kullanım Alanları

Kendinden Kanatlı serpantin, kullanım alanı oldukça geniş olan serpantin çeşididir. Tekstil makinelerinden hava ısıtıcıları ve su soğutucularına, kurutma makineleri hava ısıtıcılarından hava soğutucuları, klima santral hava ısıtıcıları ve yağ soğutucularına kadar birçok alanda kullanılır. Akışkan tipi; hava, su, buhar, yağ, kızgın yağ ve kimyasal içerikli akışkanlardır.

Kullanılacağı alana ve ihtiyaca göre üretilen kendinden kanatlı serpantin, verimlilik ve ürün maliyetinin ön planda olduğu bir üretim sistemine sahiptir. Kullanılacağı alanın çalışma şartları ve emniyet kuralları önemli olup farklı ölçülerde ve yapıda üretimi yapılır. Uluslararası kalite standartlarında üretilen kendinden kanatlı serpantin, en uygun maliyet ve yüksek verimlilik hesaplarına göre üretilmektedir. Fixe makinaları, çamaşır kurutma makinaları, klima santral bataryaları, ram makinaları, proses kurutma makinaları, nem alma sistemleri, tahıl kurutma ve seralar, evaporasyon ve kondenzasyon sistemleri, kereste ve parke kurutma makinaları kullanım alanlarından bazılarıdır. 

Bakır borular, basıncın yüksek olmadığı fakat ısı transferinin yüksek olması istenen su, yağ ve gaz gibi korozif olmayan akışkanların olduğu sistemlerde kullanılmaktadır. Doğada saf olarak bulunmayan bakır, içeriğine bağlı olarak bir alaşım numarası ile anılır. En çok kullanılan bakır alaşım numarası C12200’dür.

Bakır alaşımlı kendinden kanatlı serpantin; basıncın yüksek olmadığı fakat ısı transferinin yüksek olması istenen korozif ortamlarda kullanılır. Korozif dayanımı olarak bakır alaşımlı borular bakır borulardan çok daha yüksek performansa sahiptir. Bakır borulara göre ısı transferi azalsa da korozyona dayanımı nedeni ile bakır alaşımlı borular tercih edilir. En yaygın bakır alaşımlı boru bafon olarak tanımlanan CuNi90/10 ve pirinç olarak tanımlanan CuZn37 boru tipleridir. Deniz suyu gibi yüksek korozotif özellikteki akışkanlarda bafon borular, daha düşük korozotif özellikteki akışkanlarda pirinç borular tercih edilir.

Kendinden kanatlı serpantin seçiminde ortam şartları, verimlilik, ihtiyaçlar, beklentiler, akışkan türü, basınç, akışkan hızı ve ısı transfer yüzey alanı belirleyicidir. 

Kendinden Kanatlı Serpantin Avantajları

• Uluslararası kalite standartlarında üretilmektedir.
• Uzun ömürlü ve dayanıklıdır.
• En uygun maliyet ve yüksek verimlilik hesaplamaları ile üretilir.
• Isı transferinin yüksek olması gereken sistemler için idealdir.
• Her çeşit akışkan için farklı alaşımlı çeşitleri ile ihtiyaçlara en etkili şekilde cevap verir.
• Kanatlı yüzeyi ile diğer boru çeşitlerine göre daha fazla dış yüzey alanına sahiptir.
• Tekli ve ikili borulu olarak üretilmekte olup akışkanın korozotif özelliğine göre seçilir.
• Kanat ve boru yüzeyi arasında boşluk olmadığı için ısı transferi mükemmeldir.
• Isıtıcı ve soğutucu sistemlerde kullanılan yüksek performanslı ısı değiştiricilerdir.

Enerjinin etkin kullanımında büyük tasarruf sağlayan kendinden kanatlı serpantin, maksimum sıcaklıkta çalışma özelliği ile tercih edilmektedir. Yüksek sıcaklık uygulamalarında iyi bir ısı transferi sağlar. En iyi ısı veriminin elde edilmesi için kendinden kanatlı serpantin çeşitleri devreye girer. Komforal ve endüstriyel uygulamalarda geniş uygulama alanı ve farklı sıcaklıktaki akışkanlar arasında etkili ısı transfer özelliği ile bilinen bir serpantin çeşididir.