結構特點(diǎn)
1、傳熱效率高
由于Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器具有螺旋通道,流體在通道內流動(dòng),在螺旋板上焊有保持螺旋通道寬度的定距柱或沖壓出來(lái)的定距泡,在螺旋流云的離心力作用下,能使流體在較低的雷諾數時(shí)發(fā)生湍流??紤]到壓力降不致過(guò)大,所以合理地選擇通道寬度和流體流速是較重要的。設計時(shí)一般可選擇較高的流速(允許的設計流速對液體為2m/s左右,對氣體為20m/s左右),這樣可使流體分散度高,接觸好,有利于提高螺旋板換熱器傳熱效率。近年來(lái),國內很多單位對螺旋板式與管式換熱器進(jìn)行了傳熱系數的測定比較。例如,冷凍機的輔助氨冷凝器,用一臺換熱面積為F=30m²的Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器代替換熱面積天F=75m²的管式換熱器,效率提高了一倍。又如小化肥廠(chǎng)的氨合成塔下加熱器,原用管式結構,換熱面積為F=30.9m²,改用Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器只要F=15.5m²,其效率相應地提高了一倍。
2、能有效地利用流體的壓頭損失
Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器中的流體,雖然沒(méi)有流動(dòng)方向的劇烈變化和脈沖現象,但因螺旋通道較長(cháng),螺旋板上焊有定距柱,在一般情況下,這種換熱器的流體阻力比管殼式換熱器要大一些。但它與其它類(lèi)型的換熱器相比,由于流體在通道內是作均勻的螺旋流動(dòng),其流體阻力主要發(fā)生在流體與螺旋板的摩擦和定距柱的沖撞上,而這部分阻力可以造成流體湍流,因此相應地增加了給熱系,這使Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器能有效的利用流體的壓頭損失。
3、不易污塞
近年來(lái),許多研究都集中到換熱器的污垢問(wèn)題上,因為污垢對換熱器的傳熱效果有較大的影響。在Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器中,由于介質(zhì)走的是單一通道,而它的允許速度可以比其它類(lèi)型的換熱器高,污垢不易沉積。如果通道內某處沉積了污垢,則此處的通道裁面積就會(huì )減小,在一定流量下,如截面積減小,局部的流速就相應提高,對污垢區起到了沖刷的作用。而在管殼式換熱器中,如果一根換熱管有污垢沉積,此換熱管的局部阻力增大,則流量受到限制,流速降低,介質(zhì)就向其它換熱管分流,使換熱器內每根換熱管的阻力重新平衡,使得沉積了污垢的換熱管的流速越來(lái)越低,越易沉垢,完全堵死。在化工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)中使用的管殼式換熱器管內徑常有污垢沉積,容易產(chǎn)生堵管現象,而在Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器內,由于有自沖刷的作用,所以它的污垢形成速度約管殼式換熱器的l/10。
對于發(fā)生堵塞現象時(shí),國外多用酸洗或熱水清洗,在國內多數采用蒸汽吹凈的方法,比用熱水清洗既方便,效率又好。
4、能利用低溫熱源,并能精確控制出口溫度為了提高Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器的傳熱效率,就要求提高傳熱推動(dòng)力。當兩流體在螺旋通道中采用全逆流操作時(shí),則兩流體的對數平均溫度差就較大,有利傳熱。從換熱器設計中采用的經(jīng)驗數據進(jìn)行分析,Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器允許的min溫差為低,在兩流體溫差為3℃情況下仍可以進(jìn)行熱交換。由于允許的溫差較低,因此,世界各國都利用這種換熱器來(lái)回收低溫熱能。
Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器具有兩個(gè)較長(cháng)的均勻螺旋通道,介質(zhì)在通道中可以進(jìn)行均勻的加熱和冷卻,所以能夠精確地控制其出口溫度。
5、結構緊湊
一臺直徑為1.5m,寬度為1.8m的Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器,其傳熱面積可達200m²,而單位體積的傳熱面積約為管殼式換熱器的3倍。
6、密封結構可靠
目前使用的Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器兩通道端部有采用焊接密封(不可拆式)和端蓋壓緊(可拆式)。不可拆式在保證焊接質(zhì)量的同時(shí),就能保證兩介質(zhì)之間不會(huì )產(chǎn)生內漏??刹鹗降膬啥擞枚松w壓緊,端蓋上有整體密封板,只要螺旋通道兩端面加工平滑,可防止同側流體從一圈旁流到另一圈。
7、溫差應力小
Ⅲ型可拆螺旋板式熱交換器的特點(diǎn)是允許膨脹,由于它有兩個(gè)較長(cháng)的螺旋形通道,當螺旋板受熱或冷卻后,可像鐘表內的發(fā)條一樣伸長(cháng)和收縮。而螺旋體各圈之間都是一側為熱流體,另一側為冷流體,外圈與大氣接觸。在螺旋體之間的溫差沒(méi)有管殼式換熱器中的換熱管與殼體之間溫差那樣明顯,因此不會(huì )產(chǎn)生大的溫差應力。
技術(shù)參數
設備型號 |
公稱(chēng)換熱面積m² |
外徑D |
設備高度 |
支座螺孔中心距φ≈mm |
通道間距mm |
接管公稱(chēng)直徑Dg |
流速1mces量處理量m³/h |
設備重量Kg |
Ⅲ 6B4-0.5/350-6 |
4 |
334 |
1155 |
605 |
6 |
60 |
10 |
189 |
Ⅲ 6B4-0.5/450-10 |
4 |
388 |
1205 |
660 |
10 |
80 |
17.3 |
223 |
Ⅲ 6B5-0.5/450-10 |
5 |
401 |
1205 |
672 |
10 |
80 |
17.3 |
261 |
Ⅲ 6B8-0.5/400-6 |
8 |
420 |
1180 |
691 |
6 |
60 |
10.4 |
307 |
Ⅲ 6B10-0.5/550-10 |
10 |
564 |
1255 |
860 |
10 |
80 |
17.3 |
450 |
Ⅲ 6B15-1.0/500-10 |
15 |
520 |
1930 |
816 |
10 |
100 |
35.3 |
534 |
Ⅲ 6B20-1.0/700-14 |
20 |
681 |
1930 |
1008 |
14 |
125 |
44.2 |
820 |
Ⅲ 6B25-1.0/750-14 |
25 |
747 |
1955 |
1073 |
14 |
125 |
44.2 |
987 |
Ⅲ 6B30-1.0/850-14 |
30 |
847 |
2005 |
1170 |
14 |
130 |
49.4 |
1181 |
Ⅲ 6B40-1.0/1000-14 |
40 |
981 |
2080 |
1441 |
14 |
130 |
49.4 |
1540 |
Ⅲ 6B50-1.0/1100-14 |
50 |
1103 |
2130 |
1560 |
14 |
130 |
49.4 |
2140 |
Ⅲ 6B60-1.2/1100-16 |
60 |
1160 |
2330 |
1637 |
16 |
150 |
63.97 |
2490 |
Ⅲ 6B80-1.0/1400-14 |
80 |
1413 |
2280 |
1873 |
14 |
150 |
49.4 |
2985 |
Ⅲ 6B100-1.2/1400-14 |
100 |
1390 |
2480 |
1850 |
14 |
150 |
59.5 |
3492 |
Ⅲ 6B120-1.5/1500-18 |
120 |
1517 |
3030 |
1997 |
18 |
200 |
96.0 |
4197 |
Ⅲ 6B150-1.5/1700-18 |
150 |
1700 |
3130 |
2151 |
18 |
200 |
96.0 |
5247 |