به عنوان یک جزء اصلی تبادل حرارت در سیستم‌های حرارتی صنعتی، لوله‌های پره‌دار به طور قابل‌توجهی ناحیه انتقال حرارت و کارایی کلی تبادل حرارت را از طریق افزودن پره‌های مارپیچی توسعه‌یافته بر روی سطح بهبود می‌بخشند. امروزه، چه به صورت لوله‌های پره‌دار یکپارچه نورد شده یا به‌عنوان لوله‌های پره‌دار مارپیچی با مقاومت در برابر فرکانس بالا (HFRW) تولید شوند، این محصولات به طور گسترده در دیگهای‌های صنعتی مختلف و سیستم‌های تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با این حال، در شرایط سخت کاری سرد، تجهیزات با چالش‌های دمایی شدیدی روبرو هستند. جلوگیری از افت بیش از حد دمای مبدل حرارتی - که منجر به یخ زدن و ترک خوردن لوله‌های پره‌دار می‌شود - برای اطمینان از عملکرد پایدار سیستم بسیار مهم است. در زیر دلایل اصلی آسیب یخ زدگی و راه حل های مهندسی برای جلوگیری از آن آورده شده است.

• حاشیه بیش از حد در منطقه تبادل حرارتی:در طول طراحی سیستم، اگر یک حاشیه اضافی بیش از حد بزرگ برای منطقه تبادل حرارت لوله پره دار باقی بماند، منجر به سرعت جریان پایین محیط گرما (آب داغ یا بخار) در طول عملیات زمستانی می شود. هنگامی که سرعت جریان به زیر آستانه بحرانی ایمن کاهش می یابد، سیم پیچ سمت هوای تازه به شدت مستعد یخ زدن است. تنش انبساط ناشی از یخ در نهایت باعث یخ زدن و پارگی لوله های پره دار می شود.
• نصب نادرست لوله کشی:اگر لوله‌کشی در طول فرآیند نصب به درستی مدیریت نشود - مانند درجه بندی نادرست یا عدم طراحی موثر زهکشی - آب در نقاط پایین سیستم جمع می‌شود. در طول خاموشی یا شرایط دمای بسیار پایین، این آب راکد به سرعت یخ می زند و در نتیجه لوله پایه و ساختار باله مارپیچی را از بین می برد.

• کنترل دقیق حاشیه های منطقه تبادل گرما:هنگام انجام محاسبات ترمودینامیکی، منطقه تبادل حرارت باید به شدت بر اساس شرایط کاری واقعی ارزیابی شود، و از باقی ماندن کورکورانه حاشیه های بیش از حد اجتناب شود. اطمینان حاصل کنید که محیط گرمایی سرعت جریان طراحی شده خود را حتی در شرایط شدید زمستان حفظ می کند تا از رکود داخلی و یخ زدگی جلوگیری شود.
• بهینه سازی طرح بندی سیستم کویل:آرایش منطقی فضایی یک حفاظت فیزیکی در برابر یخ زدگی است. اگر سیستم شامل یک منطقه گرمایش از راه دور است، کولر هوا (کویل خنک کننده) باید بعد از بخاری هوا قرار گیرد. با پیش گرم کردن هوای ورودی، می توانید به طور موثری از یخ زدن کویل های خنک کننده پایین دست به دلیل دمای بیش از حد پایین باد جلوگیری کنید.
• ماژول های مستقل گرمایش هوا را نصب کنید:هنگامی که نیاز منطقه گرمایش کوچکتر از نیاز منطقه خنک کننده است، به خطر انداختن طراحی توصیه نمی شود. در عوض، یک بخاری هوای مستقل باید جداگانه نصب شود. این نه تنها خطر پنهان یخ زدگی ناشی از سرد شدن بیش از حد موضعی را کاملاً از بین می برد، بلکه از هدر رفتن انرژی نیز جلوگیری می کند و در نتیجه قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد.

فراتر از طراحی سیستم، بازرسی‌های معمولی دقیق باید در طول چرخه‌های استفاده مکرر محصول انجام شود. روی تأیید عملکرد روان شیرهای تخلیه در نقاط پایین لوله‌کشی تمرکز کنید. همزمان، لوله‌های پره‌دار جوش‌شده با مقاومت فرکانس بالا با چگالی جوش بالا و اتصال قوی به لوله پایه باید در طول خرید اولویت‌بندی شوند تا مقاومت خستگی حرارتی ذاتی قطعه در برابر نوسانات شدید دما افزایش یابد.