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。
可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。
螺旋板卷制、焊接好以后装配窄边法兰,将螺旋通道两端进行机械加工,然后用倒锥端盖及垫片将通道封住,垫片材料选择根据介质特性和温度;倒锥端盖与螺旋体连接采用上卡、下卡及螺母。为了提高螺旋板式换热器的密封性能,防止各圈螺旋通道内介质发生短路使传热效率受到一定的影响,螺旋体完整,如发现螺旋体缺陷及焊接缺陷,进行修补,机械加工车出。
螺旋板式换热器的制造工艺程序
下料、拼接一无损检测一翻边、接触焊定距柱一表面清洗一总拼一无损检测一卷制一通道整形、焊接通道、装配一金加工一装配一压力试验一酸洗钝化、油漆一包装。
端盖下料(仿形切割)一装配(圆环筋、倒锥)一贴合复板一无损检测一金加工一检漏一后处理一油漆。
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。
当流体在螺旋板间流动时,由于离心力作用及定距柱所引起的干扰作用,故可在较低Re数(Re=1400~1800)下产生湍流,并允许选用较高的流速(对液体可达3m/s,对气体可达30m/s),故传热系数比较高。如水对水的传热,传热系数可达2000~3000W/m-2·K。
螺旋板热交换器工作原理是通过螺旋式的板片组成的换热器,在两种流体之间进行热量传递。它被广为应用于化工、制药、食品、饮料、造纸等行业中的加热、冷却、蒸发、浓缩等工艺过程中,具有换热、减少降耗、体积小、维护方便等优点。螺旋板热交换器适用于高黏度、高含固体、易结垢的介质,能够避免结垢、磨损和腐蚀等问题的发生,因此在一些特定的工艺场合中应用较为广。
减少能耗正越来越受到人们的关注,然而螺旋板热交换器在减少能耗领域占有重要位置,因为它是传统高耗能重工业中应用较广的设备之 一,它做为预热、余热回收、制冷等过程中的主要设备,为减少能耗做出了良好贡献。
避免螺旋板热交换器结垢的方法如下:
1、运行中严把水质关,定要对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验,合格后才能注人管网中。
2、新的系统投运时,应将设备与供热系统分开,进行一段时间的循环后,再将设备并人系统中,以避免管网中杂质进入设备。
3、在供热系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以免设备堵塞。
严格按照清洗方式进行清洗,也可以在一些情况下避免水垢的产生,可以良好的保障集中供热生产的正常运行。