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          螺旋板式換熱器

          螺旋板式換熱器?

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          一. 概述?
          ??? ??? 我公司是專業制造螺旋板式換熱器廠家,生產歷史悠久,經驗豐富。有卷制螺旋板式換熱器的大型專機,工藝先進,質量可靠,品種齊全。同時我公司也生產管式換熱器,板式換熱器等其他種類的換熱器。
          ??? ??? 螺旋板式換熱器廣泛應用于石油化工、食品、制藥、液壓機械等領域、典型應用是酒精加工和焦化副產品回收工藝加工過程中的熱交換。
          ??? ??? 螺旋板式換熱器與其他種類換熱器相比的特點是,傳熱流道長、流道間距大、耐熱溫、不易泄漏。它機構緊湊,占地面積小,換熱效率較高,換熱后冷介質的溫度容易接近熱介質的溫度,適于類似酒精醪液那樣的粘稠性和含有細碎顆粒性物料的流體換熱,但不適于含有纖維的流體。螺旋板式換熱器可作為蒸汽加熱器和蒸汽冷凝器,也適宜作為類似苯蒸汽的冷凝加工器。

          二. 螺旋板式換熱器的基本構造和工作原理
          ??? ??? 螺旋板式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起卷制而成的,如圖一,每張板上均布地焊有定距柱,它使兩張板之間產生一定的間距,形成換熱流道,定距柱起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用,也起到流體在換熱流道中流動時增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過的兩種流體溫度不同,它們通過螺旋鋼板進行傳熱,達到換熱的目的。兩流道的間距可以相同,也可不同。流道間距不能太小,也不能太大,太小容易堵塞,太大不利于傳熱,在制造工藝結構上也難以實現,一般為 8-30mm 較為適宜。
          ??? ??? 對于進行換熱的兩種介質,如果都是液體,在螺旋板式換熱器的六道中是按螺旋方向流動的,如圖二,并且按逆流的方式流動,所謂逆流是指相鄰流道中兩種液體流動的方向相反,這樣能使兩流體在相互傳熱的流程中始終保持一定的溫差,從而可獲得較好的效果。


          ??? ??? 對于換熱的兩種介質,一種是液體,另一種是汽(氣)體,可按錯流方式流動,所謂錯流,是指液體按螺旋方向流動,汽(氣)體按換熱器的軸向直接通過,如圖三,這主要是考慮到汽(氣)體的特點,適于較大的流量,減少阻力,適用于有機蒸汽冷凝。根據具體工況,蒸汽也可按螺旋方向流動,但氣體由于熱容量較小,一般那要按軸向直接通過。


          三. 螺旋板式換熱器的類型

          1.不可拆式

          ??????? 卷制后的螺旋板式換熱器,其兩端焊死,如圖4成為不可拆式結構,流道內部不可觸及。它適用于不易堵塞的流體換熱。不可拆式螺旋板式換熱器沒有密封墊,因此耐熱溫度較高,不易泄露,它用料少,重量較輕,價格也相對便宜。
          不可拆式又有臥式和立式的結構,立式的其下部有小排口,可將內部積液放凈,臥式的則不能。用于蒸汽換熱的,要選用立式的。

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          2.可拆式
          ??????? 卷制后的螺旋板式換熱器,每端只將一個流道焊死,如圖5而 另一個流道開放,然后在端面上加端蓋和密封墊。用螺栓連接,即構成可拆式螺旋板式換熱器。它可以拆下端蓋,觀察和疏通道內部的堵塞物,它適于粘稠易粘附結垢的流體。
          由于兩端蓋拆卸時需要拆卸空間,所以可拆式的一般為臥式結構。

          3.半可拆式
          ??????? 一端像可拆式那樣只焊死一個通道,加端蓋可拆,而另一端全部焊死不可拆,如圖6,這樣的結構即是半可拆式螺旋板換熱器。
          ??????? 它適用于一種介質為一堵塞,需要拆卸的流體,例如酒精醪;另一種介質為一堵塞,不需要拆卸的流體,例如水。這樣使不需要拆卸的流道結構簡化,成本也有所降低。半可拆式可以做成臥式,也可以做成立式的,必可拆的一端在下部。

          4.四通道式
          ??????? 近年來,我公司在螺旋板式換熱器的新產品研究開發方面做了大量的工作,設計出了多種新型專利產品。有些工況,需要流過換熱器流量很大,而普通螺旋板式換熱器只有兩個通道,一種流體只能在一個通道內流動,流量受到限制,每種流體可以同時在兩個流到內流動,這樣流量可以增大一倍,流道長度減少一倍,阻力也大為減小,在酒精制造領域得到廣泛應用。

          5.特殊形式?
          ??????? 在某些化工或特殊用途的地方,往往需要一些特殊結構的螺旋板式換熱器,如圖7根據加工工藝的不同要求,結構各不相同,根據具體工況,,需要特別設計或需要專業部門設計。

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          五.螺旋板式換熱器性能指標和型號的表示方法
          ??????? 一般不特別說明,不可拆式螺旋板式換熱器的設計壓力為1.0Mpa,可拆式為0.6Mpa,半可拆式的可拆流到一側為0.6Mpa,不可拆流道一側為1.0Mpa.超過以上指標在制作上會鄭家成本,價格提高。
          ??????? 設計溫度,不可拆式的,最高可達180℃以上,可拆式的,根據密封墊材料的不同,最高可達150°C,但要根據不同介質和工況視安全情況而定,對于蒸汽介質,壓力和溫度不能同時為很高的指標,視具體情況而定。而不可拆式的,介質為煙氣,溫度可高些。
          ??????? 螺旋換熱板材料的厚度,在上述指標下,碳素鋼板一般為4mm,不銹鋼板一般為2.5-3mm,增加厚度將會增加成本和價格。
          ??????? 對于不銹鋼螺旋板式換熱器,在結構材料上,螺旋換熱板,定距柱和外殼圓筒以及與介質接觸的流道部件為不銹鋼(稱其為主體材料),其余不與介質接觸的材料為碳素鋼。
          ??????? 碳素鋼材料為Q235-A或Q235-B,不銹鋼材料為304(即0Cr19Ni9)和316L(即00Cr17Ni14Mo2),316L材料耐腐蝕性能好,但價格較高。304和316都不耐含氯離子較高的液體介質。
          ??????? 在確定換熱面積時,單臺面積不要選擇太大,否則會因流道太長使得流動助力過大,特別是粘度比較大的介質,可多臺并聯使用。也可選用四通道型式的,流量可增加一倍,流道長度縮短一倍,可減少阻力,但此種換熱器價格略高些。
          ??????? 螺旋板式換熱器的制造和檢驗參考標準為JB/T4751-2003,《螺旋板式換熱器.》。
          ??????? 我公司生產的螺旋板式換熱器型號的表示方法是參考上述標準而定,具體如下:

          例1:不可拆式螺旋板換熱器,主體材料為碳素鋼,設計壓力為1.0Mpa,換熱面積為160 m,螺旋換熱板的寬度為1500mm,熱管道間距為16mm,冷通道間距為16mm,其符號表示如下:
          BLC1.0-160-1500-16/16
          例2:可拆式螺旋板換熱器,主體材料為不銹鋼,設計壓力為0.6Mpa,換熱面積為120㎡,螺旋換熱板的寬度為1220mm,熱管道間距為18mm,熱通道間距為18mm,冷通道間距為24mm,其符號表示如下:
          KLS0.6-120-1220-18/24
          ??????? 上述型號不能表示出螺旋板式換熱器的全部和參數,如換熱器的外園直徑(因為外圓直徑開始往往不能定下來,它隨換熱器面積,板寬,板厚,通道間距的變化而變化),設計溫度,不銹鋼材料的具體種類,換熱器是臥式還是立式的,地腳尺寸等等,以及其它的要求,都需要在訂貨時具體加以說明,可用換熱器的外形簡圖加上參數和要求相互傳遞加以確認。
          ??????? 半可拆式螺旋板式換熱器的型號按可拆式的標注,但要注明是可拆式使的。

          六.螺旋板式換熱器的參數圖表
          ??????? 下面表中列出了典型規格的換熱器參數,由于用戶所訂換熱器的參數不可能與表中的參數完全相同,另外在結構等方面也在不斷改進,因此不同時期產品的參數會不同,所以表中的參數僅供參考。
          半可拆式螺旋板式換熱器的參數可參考可拆式螺旋板式換熱器的參數,重量要比可拆式的小些。

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          七.螺旋板式換熱器的安裝、使用和維護
          ??????? 螺旋板式換熱器應按設計圖紙安裝連接,應放在強度較高的混凝土基礎臺上,周圍應留有足夠空間,以便觀察和檢修。地下應設有地漏排水道或排水溝。
          ??????? 螺旋板式換熱器冷熱介質進出口的連接應按逆流的原則連接,即在外圓上的連個接口,一個接口是一種介質的進口,另一個接口應是另一種介質的進口,這樣在相鄰的冷熱換熱通道內兩種介質流向相反。在換熱器兩端圓中心的兩個接口,也應分別是兩種介質的進口和出口,不能同時為進口或出口。
          ??????? 換熱器內部兩種介質逆向流動,冷熱相鄰流道在相互傳熱時,在整個流程中,始終保持一定的溫差,可以獲得較好的換熱效果。
          ??????? 正式運行前對換熱通道用清水進行循環沖洗,流體進口之前應設有過濾器。
          ??????? 運行壓力和溫度不要超過設計值,特別是可拆式螺旋換熱器,它的端蓋承壓能力很有限,超過設計壓力時,會把端蓋壓鼓變形損壞。
          ??????? 對于可拆式螺旋換熱器,在拆一側的端蓋之前,必須讓兩側管路系統的水泵停止運行,關閉閥門,并把兩側端蓋下部的排放口都打開,將其卸壓,然后再拆卸。即使拆一側的端蓋,也一定要把另一側端蓋下部的排放口打開卸壓,否則在拆下一側的端蓋時,由于另一側流道內可能會有壓力,此壓力會把螺旋換熱板壓出而損壞。如果在管路系統不停止運行的情況下卸端蓋,在進出口閥門關閉的情況下,也一定要把排放口打開卸壓,因為閥門可能泄露,過一段時間慢慢地就會把螺旋換熱板壓出,造成損壞事故。
          ??????? 有的可拆式螺旋換熱器在端蓋中央接口內有一螺桿螺母,是為拉住端蓋防止壓鼓變形用的,拆卸時需要先把此螺母擰下后才能卸下端蓋。
          ??????? 流體內不得含有纖維性物質,纖維容易掛在流道內的定距柱上造成堵塞。
          ??????? 對于不銹鋼材料的螺旋板式換熱器,流體的氯離子含有不允許大于25ppm(25毫克/千克),否則將造成換熱流道內的穿孔腐蝕,海水和鹽水之類的液體尤其要注意。
          ??????? 如換熱流道內發送結垢或堵塞,可向接口內注入蒸汽吹掃來清理,也可根據結垢的成分用化學酸性溶液或堿性溶液循環流動進行清洗。

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