螺旋板式换热器结构与性能.docx

螺旋板式换热器结构与性能.docx

《螺旋板式换热器结构与性能.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺旋板式换热器结构与性能.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

螺旋板式换热器结构与性能

螺旋板式换热器结构及性能

　1、本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。

2、在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。

　　3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。

　　4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。

5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。

6、单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：

并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。

混合组合：

一个通道并联，一个通道串联。

螺旋板式换热器的基本参数：

1.螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6，1，1.6、2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm）（系指单通道的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25倍。

2.螺旋板式换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢酸港为SUS321、SUS304、3161。

其它材质可根据用户要求选定。

3.允许工作温度：

碳素钢的t=0-+350℃。

不锈钢酸钢的t=-40-500℃。

升温降压范围按压力容器的有关规定，选用本设备时，应通过恰当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态。

（一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec）.设备可卧放或立放，但用于蒸气冷凝时只能立放；用于烧碱行业必须进行整体热处理，以消除应力。

螺旋板式换热器防堵塞原理

螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，主要体现在：

1.因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉；　　

2.因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。

螺旋板换热器的分类

螺旋板换热器分为可拆分螺旋板换热器和不可拆分螺旋板换热器。

不可拆式螺旋板换热器的结构比较简单，螺旋通道的两端全部焊死。

可拆式螺旋板换热器.除螺旋通道两端的密封结构以外，其他与不可拆式完全相同。

为达到机械清洗的目的，可拆式螺旋通道，一端敞开，用平板盖和垫片密封，以防止流体漏到大气中或同一通道内的流体短路。

为了提高螺旋板的承压能力，在板与板之间用定距柱支撑。

筒体上的流体进出口有法向接管和切向接管两种。

中国普遍使用切向接管,它的流体阻力小,杂质容易被冲出。

使用回转支座比较方便，可使换热器立放或卧放。

换热的A、B流体分别流过螺旋板的两侧，其中的一种流体沿螺旋通道由外向内，至中心出口流出；而另一种流体则沿螺旋通道由中心进口，由内向外流出。

两种流体呈纯逆流方式流动。

螺旋板换热器最大结构尺寸为：

板宽1800毫米，外径1700毫米，传热面积250米，板与板之间的距离20毫米。

允许最高操作压力可达2.5兆帕。

工作温度由选用的材料而定，材料大多用碳钢、不锈钢、铝、铜和钛。

螺旋板换热器应用

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最佳，也可用于沸腾传热。

螺旋板换热器特点

螺旋板换热器的特点是：

①传热效能好。

弯曲的螺旋通道和定距柱,有利于增强流体的湍流状态通道内流体阻力小，可提高设计流速，有助于提高传热系数。

对于水-水换热,传热系数可达1.8～3.5千瓦每平方米每摄氏度〔kW/（m（·℃）〕。

②有自清洗作用。

单通道内的流体通过通道内杂质沉积处时，流速会相对提高，容易把杂质冲掉。

③不可拆式结构的密封性能好，适用于剧毒、易燃、易爆或贵重流体的换热。

④相邻通道内的流体呈纯逆流方式流动，可得到最大的对数平均温差，有利于小温差传热，适用于回收低温位热能。

⑤结构较紧凑单位设备体积内的传热面积可达150米。

⑥由于螺旋通道本身的弹性自由膨胀，温差应力小。

⑦价格低廉。

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。

螺旋板换热器最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。

主要技术参数

公称压力Pg规定为0.6，1.0，1.6MPa.允许工作温度：

碳钢为-20℃～250℃，不锈钢为-20℃～320℃。

选用设备时，应通过适当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态（一般液体流速）1m/sec；气体流速≥10m/sec。

设备可卧放或立放，但用于蒸汽冷凝时只能立放。

用于烧碱行业须进行整体热处理，以消除应力。

可有立式，卧式，悬挂式三种安装类型。

不锈钢制不可拆螺旋板换热器参数及安装公称换热面积（m2）型号通道距离（mm）计算换热面积（m2）流速（1m/s）处理量（mm）板宽H（m）外径DN（mm）H1（mm）L（mm）L1（mm）L2（mm）H2（mm）e（mm）接管公称直径（mm）

主要特点

□传热效率高

传热效率为列管式换热器的1-3倍,传热系数最高可达

3300W/（㎡k）

□有效回收低温热能

设备内有两种工作介质可进行全逆流热交换,适于小温

差传热,进行余热回收,充分利用低温热能。

□运行可靠性强

不可拆式两通道为焊接密封,保证两种工作介质不混合。

□阻力小

以较低的压力损失,处理大容量蒸汽或气体；有自清刷

能力,因其介质呈螺旋型流动,污垢不易沉积；清洗容易,可

用蒸汽或碱液冲洗,简单易行,适合安装清洗装置；介质走

单通道,允许流速比其换热器高。

主要技术参数

□公称压力Pg可选定为0.6,1.0,1.6MPa

□允许工作温度：

碳钢为-20-350℃,不锈钢为-20-350℃

□选用设备时,应通过适当的工艺计算,使设备通道内的液体

达到湍流状态（一般液体流速≥0.5m/s：

气体≥10m/s）

□设备可卧放或立放,但用于蒸汽冷凝时只能立放。

□用于烧碱行业须进行整体热处理,以消除应力。

□当通道两侧流量值差较大时,可采用不等间距通道来优化

工艺设计。

容积式换热器

容积式换热器是由主热交换器（盘管）、进出口总管、壳体、底座等组成，其结构特点是：

壳内二

次水流过筒体内热交换器组成的浮动盘管，逐层加热，至出口时达到所设定的温度，这种结构具有

以下优点。

□启动快

由于本产品的特殊结构，使产生出的热水迅速到达顶部的热水出口处，无须将大部分冷水加热即可向外供应热水。

□传热系数高

浮动盘管是用高导热系数的高效传热元件，加上浮动盘管在换热过程中不断进行微小的抖动，可以实现动态传热，大大提高了换热器的性能。

□不易结垢

由于换热管采用浮动盘管，而且易形成湍流的流体对换热和壁面有较强的冲刷作用，因此不易结垢。

□无冷水区，容积利用率高

本产品始终加热罐底部的冷水，在用水量低于额定供水区，以维持热水的最大储备量。

当用水量大于额定供水能力时，罐内储存的热水和即时加热的热水同时向外供以度过用水高峰。

□水质卫生

换热器内置多组浮动盘管，独有的宝塔型结构，加热速度快，温升均匀，出水温度恒定，且不会形成死水区，热水不会在换热器中产生病菌，保证了水质的干净卫生。

选型设计

顾客需要我们提供选型服务时，请尽量提供以下参数

热负荷（总换热量）KW或Kcal/h

热介质名称

冷介质名称

流量

m3/h

流量

m3/h

进口温度

℃

进口温度

℃

出口温度

℃

出口温度

℃

工作压力

Mpa

工作压力

Mpa

允许压降

KPa

允许压降

KPa

螺旋板换热器

螺旋板换热器通过多年实践使用证明，确是一种高效换热设备，它适用于多种行业。

螺旋板换热器吸取当代国际先进技术，经独特的优化设计制造的液-液、汽-水热交换器。

产品结构工艺按瑞典“阿尔法拉代”公司标准，螺旋板端面采用折边氩弧焊，“顶距柱”专用工艺为电容蓄电接触器，提高了内在和外表的质量得到“宝钢”认可，能取代进口。

不可拆式螺旋板换热器是按-机部标准JB/TQ724-89不可拆式螺旋板式换热器形式，基本参数与尺寸的规定而进行设计的，它具备制造简单，成本低，体积小和传热性能好等优点。

结构及性能1、本设备适用于：

液-液，气-气，气-液对流传热可用于蒸汽冷凝和液体蒸发传热，化工，石油，医药，机械，电力，轻工和纺织等工业部门均可选用。

2、本设备由两张钢板卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热截止可进行全逆流流动，适用小温差传热，便于回收低温热源并可准确地控制出口温度。

3、在壳体上的接管是切向结构，局部阻力小，螺旋通道的曲率是均匀的，流体在设备内流动没有大的换向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。

4、螺旋通道的端面是焊接密封的，密封性能好，结构可靠。

5、不易检修，尤其是内部板出现问题时极难修理，有些厂把设备两端焊缝全部车掉，重新将板展平补焊后再卷制，这样做消耗的工时太大，因选用螺旋板式换热器防腐是十分重要的。

6、不能进行机械清洗，生产实践证明，螺旋板换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，分析其原因；一是因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉，二事故因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。

7、因为螺旋通道内有定距柱支撑通道间距，甩以不得有纤维状杂质（棉纱，草棍，树叶等）进入换热器内部。

8、严格控制冷却水出口温度在结垢温度以下。

9、常用的清洗方法是用蒸汽吹净或碱洗，蒸汽吹入要向接管，把杂质从设备内吹出，很多使用厂认为这是行之有效的方法。

可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中通道可拆开清洗，两端加封头密封。

特别适用有粘性、有沉淀液体的液与液交换，以及气一液，蒸汽冷凝。

由于可拆式换热器需增添封头、法兰等部件，设备成本比不可拆式换热器稍大。

基本参数螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6、1、1.6、2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm2）（系指单通道随的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25倍。

螺旋板式换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、

Q235AF，不锈钢酸钢为SUS321、SUS304。

其它材质可根据用户要求选定。

允许工作温度：

碳素钢的t=0～+350℃，不锈钢酸钢的t=-40～500℃，升温降压范围按压力容器的有关规定。

螺旋板换热器结构及性能

1、本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。

2、在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。

3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。

4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。

5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。

6、螺旋板式换热器按公称压力可分为PN0.6、1.0、1.6、2.5MPa（系指单通道能承受的最大工作压力）。

按材质可分为碳素钢和不锈钢。

用户可根据实际工艺情况选用。

7、单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：

并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。

混合组合：

一个通道并联，一个通道串联。

螺旋板换热器特点

传热效率高

传热效率为列管式换热器的１～３倍，传热系数高达３３００Ｗ／（ｍ^2·K）

运行可靠性强

不可拆式两通道为焊接密封，保证两种工作介质不混合

有效回收低温热能

设备内两种工作介质可进行全逆流热交换，适于小温差传热，进行余热回收，充分利用低温热能阻力小

以较低的压力损失，处理大容量蒸气或气体；有自清刷能力，因其介质呈螺旋形流动，污垢不易沉积；清洗容易，可用蒸气或碱液冲洗，简单易行，适合安装清洗装置；介质走单通道，允许流速比其它换热器高。

具体参数请咨询单位或产品样本

　【螺旋板换热器】

螺旋板换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。

它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。

按结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。

6、不能进行机械清洗，生产实践证明，螺旋板换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，分析其原因；一是因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉，二事故因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。

7、因为螺旋通道内有定距柱支撑通道间距，甩以不得有纤维状杂质（棉纱，草棍，树叶等）进入换热器内部。

8、严格控制冷却水出口温度在结垢温度以下。

9、常用的清洗方法是用蒸汽吹净或碱洗，蒸汽吹入要向接管，把杂质从设备内吹出，很多使用厂认为这是行之有效的方法。

可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板换热器

结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中通道可拆开清洗，两端加封头密封。

特别适用有粘性、有沉淀液体的液与液交换，以及气一液，蒸汽冷凝。

由于可拆式换热器需增添封头、法兰等部件，设备成本比不可拆式换热器稍大。

基本参数

螺旋板换热器的公称压力PN规定为0.6、1、1.6、2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm2）（系指单通道随的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25倍。

螺旋板换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、Q235AF，不锈钢酸钢为SUS321、SUS304。

其它材质可根据用户要求选定。

允许工作温度：

碳素钢的t=0～+350℃，不锈钢酸钢的t=-40～500℃，升温降压范围按压力容器的有关规定。

选用本设备时，应通过洽当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态。

（一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec）。

单台设备不能满足使用要求，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：

并联组合，串联组合：

设备和通道间距相同。

混合组合：

一个通道并联，一个通道串联。

不锈耐酸钢制PN0.6、1.6MPa不可拆式（Ⅰ型）螺旋板换热器。

螺旋板换热器规格

螺旋板换热器技术参数

换热面积（M2）

型式

所用流程

通道I

通道II

介质

类型

F=45

立式

卧式

洗脱苯、蒸氨工艺

设计压力（Mpa）

1.0

0.44

F=60

洗脱苯、蒸氨工艺

工作压力（Mpa）

0.8

0.4

F=90

洗脱苯、蒸氨工艺

设计温度（oC）

100~180

70~150

贫油、富油

油油换热器

OCr18Ni9/Q235

洗脱苯、蒸氨工艺

70~100

40~55

贫油、水

贫油冷却器

OCr18Ni9/Q235

洗脱苯、蒸氨工艺

50~80

40~55

贫/富氨水

氨水换热器

F=200

洗脱苯、蒸氨工艺

工作温度（oC）

90~170

60~120

贫油、富油

油油换热器

OCr18Ni9/Q235

洗脱苯、蒸氨工艺

90~60

30~45

贫油、水

贫油冷却器

OCr18Ni9/Q235

洗脱苯、蒸氨工艺

45~70

30~45

贫/富氨水

氨水换热器

目前，我公司生产的螺旋板式换热器，按结构分为不可拆式和可拆式；按安装形式分为卧式和立式；按组合形式又分为单体式和组合式。

类型1、单体式（如图1）

这种换热器多为不可拆式的单体，有立式和卧式两种形式。

它的通道两端是封闭焊死的，其流道内部不可触及，适用于不易堵塞的液体。

类型2、组合式（如图2）

这种换热器是2-3台单体螺旋板式换热器的立式组合，有不可拆式和可拆式两种形式。

卷制后的螺旋板，每端只将一个流道焊死，而另一个流道开放，然后把它们叠放（注意开放的流道，其错位量不宜超过一个通道间距），将外壳焊接；或在外壳上加法兰和密封垫，用螺栓连接。

脱苯工段效果图

注：

螺旋板换热器位于图中所示的5位置。

（实际可能与效果图有偏差）

注：

1、脱苯塔2、再生器3、管式炉4、列管式冷凝冷却器5、螺旋板换热器（立式与卧式）