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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150m。
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。
焊接密封焊接密封的结构形式有三种,
①将需要密封的通道用方钢垫进钢板中,卷制后进行焊接;
②将需要密封通道用圆钢垫进钢板中卷好后进行焊接;
③将螺旋板在机床轧制斜边成形,在卷制过程中。卷制半径越小,翻边回弹量就越大,卷制成形螺旋板进行通道翻边校正、整形后进行焊接口。
螺旋板式换热器的外壳是承受内压或外压的连接结构,为提高外壳的承压能力,螺旋板式换热器外壳用两个半圆筒体组合焊接而成。这种组合焊接的关键零件是连接板。连接板与螺旋板及外壳连接是将连接板安放在螺旋体上,两边进行焊接,再将两个半圆形的外壳与连接板焊接,焊接结构采用有衬板的对接焊缝,以使得对接焊缝焊接质量。
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。
由于流速较高,又是在螺旋通道中流过,能自行起到冲刷作用,故流体中的悬浮物不易沉积下来。即使产生污垢,由于是单道,用化学处理除垢也很容易。同时,由于流道高速(螺旋板宽)大为2m,用高压水或蒸汽清洗也很容易。
主要缺点:
(1)操作压力和温度不能太高。特别是能承受的压力较低,一般在2MPa(表压)以下,操作温度在400℃以下。
(2)不易检修。因为整个换热器已卷制焊接为一整体,一旦发生中间泄漏或其它故障,就很难检修。当然,螺旋板厚度一般大于列管式换热器传热管的厚度,因此,螺旋板泄漏的可能性很小。
(3)流体阻力较大。因流道长,其间又受定距柱和螺旋流动的影响,流体阻力比较大,在同样物料和流速条件下,比直管要大2~3倍。
(4)在污垢沉积严重的场合不能使用。
使用螺旋板式热交换器的过程中会产生热量,这是它的通风功能发挥作用了,它的通风方式有两种:
1、鼓风式:空气先流经通风机后流入管束;操作费用较经济,产生的湍流对传热有利,使用较多。
2、引风式:空气先流经管束后流入通风机。气流分布均匀,利于螺旋板式热交换器的温度准确控制,噪声小,是发展的方向。
热流体出口温度主要靠调节通过管束的风星来控制,即调节叶片的倾角、通风机转速和百叶窗的开启程度等。对冬季易凝、易冻的流体,可采用热风循环或蒸汽加热的办法调节流体出口温度。使用螺旋板式热交换器时,这两种通风方式可以根据设备的使用情况来选择。
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。
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