相同换热面积下,螺旋折流板换热器的体积比传统弓形折流板换热器小1/3,所需原材料费用降低。能否选用螺旋板换热器的关键是堵塞问题,尽管它有自清洗作用,但由于设计或操作不当也会发生堵塞,这时即使用可拆式结构也难于用机械方法清洗。采用水、气或蒸汽吹洗,操作方便效果更好。螺旋板换热器大的缺点是检修困难,如发生内圈螺旋板破裂,便会使整台设备报废。
螺旋板式换热器的外壳是承受内压或外压的连接结构,为提高外壳的承压能力,螺旋板式换热器外壳用两个半圆筒体组合焊接而成。这种组合焊接的关键零件是连接板。连接板与螺旋板及外壳连接是将连接板安放在螺旋体上,两边进行焊接,再将两个半圆形的外壳与连接板焊接,焊接结构采用有衬板的对接焊缝,以使得对接焊缝焊接质量。
螺旋体是一个弹性体,对这样的弹性构件,当其受压时容易被压瘪,使设备不能正常操作。一种办法是增加螺旋体板厚,这是不经济的;另一种办法是增加定距柱数量。缩小定距柱间的距离。以此来提高螺旋板的刚度和承压能力。采用定距柱焊接的方法有两种。一种是采用手工焊,将定距柱焊接十螺旋体上;另一种方法是定距柱采用接触焊技术(螺柱焊),其接触焊定距柱。
螺旋板换热器制造质量的控制
①螺旋板的弯曲度,每米小于3mm;
②定距柱焊接月前采用手工焊和接触焊两种方法,对手工焊定距柱点焊质量应进行检查,若发现烧穿及漏焊时,除补焊外,还应对点焊质量进行检查。控制好点焊的长度可螺旋体卷制时定距柱不脱落,要注意起弧和收弧时不要造成板面咬肉现象发生。
③由于翻边螺旋板在卷制过程中,卷制半径越小,翻边同弹量就越大,因此,卷制成形后螺旋通道端边(翻边)应进行校正、整形。
④可拆式螺旋板换热器应在螺旋体与窄边法兰装配焊接后再进行端面密封面的车加工,要求窄边法兰下端面与密封面保持水平,否则一旦上卡压紧时,下卡便会产生附加弯矩。
⑤在压力试验中,对于可拆式螺旋板换热器采用井字架工装,以防止产品轴向变形;试验时,一侧通道内通入压缩空气,另一侧通道内放人水或把设备放入水中,检查产品的焊接质量,就能两介质之间不会产生内漏。对于有的产品不能进行水压试验时,需进行气压试验,试验时,一侧通入压缩空气,另一侧通道内进行封闭,通一根皮管插入水中,检查产品是否存在内漏隐患口。
螺旋板换热器应用广泛。在中国,中小型合成氨厂的变换热交换器和合成塔下部的热交换器已先后用螺旋板换热器取代管壳式换热器。烧碱厂的电解液加热器和浓碱液的冷却器,采用螺旋板换热器所用的设备费仅为管壳式换热器的1/3。此外,这种换热器用于塔顶冷凝、淬火油冷却、发烟硫酸冷却和脂肪酸冷却等都有良好的效果。这种设备用于蒸汽的冷凝和无相变的对流传热效果佳,也可用于沸腾传热。
由于流速较高,又是在螺旋通道中流过,能自行起到冲刷作用,故流体中的悬浮物不易沉积下来。即使产生污垢,由于是单道,用化学处理除垢也很容易。同时,由于流道高速(螺旋板宽)大为2m,用高压水或蒸汽清洗也很容易。