服務熱線
17615220077
| 傳熱方式 | 間壁式換熱器 | 應用領域 | 環(huán)保,能源 |
|---|
一、產品介紹
螺旋管式換熱器是一種基于螺旋管狀通道設計的傳熱設備，通過優(yōu)化流體路徑與傳熱面積的匹配關系，顯著提升了熱交換效率。其核心特征在于采用連續(xù)螺旋形管板結構替代傳統(tǒng)直管或折流板結構，實現了緊湊化布局與抗振動性能的結合。作為第三代高效換熱器代表，它在化工、制藥、能源、暖通等領域逐步取代傳統(tǒng)管殼式換熱器，成為節(jié)能改造和新建項目的優(yōu)選方案。
在生產中，需要對復雜多樣的物料進行加熱或冷卻，其中物料存在并不是單一的情況，組份較為復雜，因此在加熱冷卻時需要充分考慮不同物料組份的物性。我們利用非對稱流高效傳熱的自身優(yōu)勢，結合實際物料的換熱要求，嚴謹計算，選擇合適的產品，并解決復雜工況的換熱要求，讓設備處在良好的運轉狀態(tài)。
二、工作原理
螺旋管式換熱器通過將兩種流體(通常是液體或氣體)分別流經內外套管之間的螺旋管道來實現換熱。具體而言，其中一種流體(稱為工作流體)通過螺旋管的內部流動，而另一種流體(稱為介質流體)則在螺旋管的外部流動。這種流動方式使得兩種流體在換熱過程中能夠充分接觸，從而實現熱量的高效傳遞。
螺旋通道的形成原理：
螺旋管式換熱器的核心組件由一組平行排列的螺旋管組成，每根螺旋管通過管板固定形成閉合環(huán)路。關鍵設計參數包括：
螺距：通常為管徑的1.5-3倍，決定流體湍流強度
螺旋角度：45°-60°傾角優(yōu)化流體螺旋流動路徑
管徑范圍：DN15-DN150mm，適應不同流量需求
這種結構使流體在離心力作用下形成多層螺旋環(huán)流，相比直管換熱器傳熱系數提高30%-50%。
三、設計結構
螺旋管式換熱器主要由內外套管、螺旋管、進出口和排放口等部分組成。內外套管之間形成了一個封閉的腔體，螺旋管則緊密地纏繞在內套管上，形成連續(xù)的換熱通道。工作流體從內套管的進口進入，通過螺旋管道循環(huán)流動，并在流動過程中與外部介質流體進行熱交換。介質流體則通過外套管進入，在外套管內形成對工作流體的絕熱層，從而有效地保持了換熱效率。
它的U型螺紋，較小的螺旋間隙，正反纏繞結構，當換熱管內外物料流動時，由于流通截面和流動方向的不斷變化，破壞層流底層，提高流體湍流強度和湍流的給熱能力。換熱管束經特殊工藝加工成盤旋纏繞結構。換熱管束兩端通過先強度脹接后焊接的工藝固定在管板上，管束與管板封裝在殼體內，管板焊接在兩端封頭上。
四、特點
1、換熱管采用螺旋纏繞結構；全自動繞管，管束均勻，控制準確；
2、換熱管采用316L不銹鋼，靜態(tài)壓力測試10MPa；
3、腐蝕工況可提供鈦材；
4、全焊接結構，設計壓力1.6MPa，設計溫度203℃；
5、換熱效率顯著提高3-7倍，尤其適合汽-水領域；
6、具有熱應力自消除功能；
7、采用緊湊型設計，滿足同等工況占地空間是傳統(tǒng)設備的1/10；
8、兩側流道設計流速高，湍流效果好，可防止雜質及垢質的附著；
9、可根據客戶要求，量身定制以滿足特定工藝要求。
五、工業(yè)領域典型案例
1、煉油廠常減壓塔預熱系統(tǒng)
技術改造效果：換熱面積減少40%，蒸汽消耗降低25%
運行參數：殼體壓力2.5MPa，介質溫差120℃
2、數據中心冷卻系統(tǒng)
創(chuàng)新應用：直接利用螺旋管式換熱器實現冷凍水-芯片間熱交換
能效指標：PUE值從2.0降至1.4
五、使用優(yōu)勢
1、節(jié)能：效果明顯，熱轉換率高
內部換熱管束的反向纏繞管結構使得每根換熱管長度為殼體的數倍，使熱物料氣體在管束內可以停留更長的時間，冷凝水溫度超低，充分冷凝，熱物料無需二次冷卻，熱轉換率接近99%，僅高于二次側進水溫度1-3℃左右，節(jié)能效果極其顯著，這是其它任何管殼式都做不到的，在工業(yè)領域的冷卻工藝中，大大節(jié)約冷卻液體的用量。同時增加了有機溶劑的回收率。
2、高效：換熱系數大，湍流效果好
內部換熱管束的纏繞管結構，兩相流體運行模式，熱物料進管程，冷物料進殼程，使流體在流經殼程時既有縱向擾動，又有旋轉運動，破壞了熱邊界層，并且流體在向前運動過程中連續(xù)改變方向，極大的改變了流動狀態(tài)，在橫截面上引起二次環(huán)流，在流速不大的情況下，提高了換熱系數，即可形成強烈湍流，同工況下換熱系數為傳統(tǒng)管殼式的2至3倍左右。
3、氣阻小：安全性高
氣阻一般只有0.3kpa，立式安裝冷凝物料靠重力下排大大降低流體氣阻。
4、清潔：維護成本低，結垢傾向低
提高了流體的設計流速，管束的纏繞管結構，使流體對管束形成剪切力，水垢和固體顆粒不易沉積，既強化了傳熱，又加大了流體對管路的沖刷作用，避免了因結垢而造成的熱力性能降低，大大降低了結垢傾向，也大大節(jié)約了維護費用。
