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螺旋板换热器改进后的技术优势

早期由于制造工艺和科学水平的限制,原先的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大且笨重。随着制造工艺的发展逐渐形成新式螺旋板换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也好,长期以来成为工业生产中重要的换热器设备。

(1)能利用低温热源,并能精确控制出口温度

为了提高螺旋板换热器的传热效率,就要求提高传热推动力。当两流体在螺旋通道内采用全逆流操作时,则两流体的对数平均温度差就较大,有利于传热。螺旋板换热器具有两个较长的均匀螺旋通道,介质在通道中可以进行均匀的加热和冷却,所以能够精确地控制其它出口温度。

(2)温差应力小

螺旋板换热器的特点的允许膨胀,由于它有两个较长的螺旋形通道,当螺旋体受热或冷却后,可像钟表内发条一样伸长或收缩。而螺旋体各圈之间都是一侧为热流体,另侧为冷流体,外圈与大气接触。在螺旋体之间的温差没有管壳式换热器中的管子与壳体之温差那样明显,因此不会产生大的温差应力。在国内外使用的螺旋板换热器实列中使用在两介质温差很大的场合。还未发现有较大的温差应力存在。

(3)能有效地利用流体的压头损失

螺旋板式换热器中的流体,虽然没有流动方向的剧烈变化和脉冲现象,但因螺旋通道较长,螺旋板上又焊有定距柱,在一般情况下,这种换热器的流体阻力比管壳式换热器更大一些,但它与其它类型的换热器相比,由于流体在通道内是作均匀的螺旋流动,其流体阻力主要发生在流体与螺旋板的摩擦上,而这部分阻力可以造成流体湍流。因此相应地增加了给热系数,这就说明了螺旋板换热器能更有效的利用流体的压头损失

(4)不易污塞

在螺旋板换热器中,由于介质走的是单一通道,而它的允许速度可以比其它类型的换热器高污垢不易沉积,如果通道内某出沉积了污垢,则此处的通道截面积就会减小,在一定的流量下,如截面积减小,局部的流速就相应的提高,对污垢区域起冲刷的作用,而在管壳式换热器中,如果一根管子有污垢沉积,此管的局部阻力增大,则流量受到限制,流速降低,介质就向其它换热管分配,使换热器内每根管子的阻力重新平衡,使得沉积了的污垢的管子的流速越来越低,越易沉积。

(5)传热效率高

由于螺旋板换热器具有螺旋通道,流体在通道内流动,在螺旋板上焊有保持螺旋通道宽度的定距柱或冲压出的定距泡,在螺旋流动的离心力作用下,能使流体在较底的雷洛数时发生湍流。考虑到压力降不致过大,所以合理地选择通道宽度和流体流速是较重要的,设计时一般可选择较高的流速,这样可使流体分散度高,接触好,有利于提高螺旋板换热器的换热效率。

(6)制造简单

螺旋板换热器与其它类型的换热器相比,制造工时少,机械加工量小,材料主要是板材,容易卷制,制造成本低。

(7)热损失少

由于结构紧凑。即使换热器的传热面积很大,但它的外表面积还是较小的,又因接近常温的流体是从外边边缘处的通道流出,所以一般不需要保温

(8)结构紧凑

一台直径为1.5m,宽为18m的螺旋板换热器,其传热面积可以达到200平方米而单位面积的传热面积约为管壳式换热器的三倍

(9)密封结构可靠

目前使用的螺旋板换热器两通道一般采用焊接密封。所以只要保证焊接质量,就能保证两介质之间不会产生泄露。在螺旋板换热器内的的介质与大气的密封是采用法兰连接密封结构。这种密封方法是很可靠的。

螺旋板换热器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。



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