服務(wù)熱線
17615220077
| 傳熱方式 | 間壁式換熱器 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,能源 |
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一、產(chǎn)品介紹
螺旋管式換熱器是一種基于螺旋管狀通道設(shè)計(jì)的傳熱設(shè)備，通過優(yōu)化流體路徑與傳熱面積的匹配關(guān)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(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)直管或折流板結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了緊湊化布局與抗振動(dòng)性能的結(jié)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(lǐng)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(xiàng)目的優(yōu)選方案。
在生產(chǎn)中，需要對復(fù)雜多樣的物料進(jìn)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(fù)雜，因此在加熱冷卻時(shí)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(jié)合實(shí)際物料的換熱要求，嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算，選擇合適的產(chǎn)品，并解決復(fù)雜工況的換熱要求，讓設(shè)備處在良好的運(yùn)轉(zhuǎn)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(jīng)內(nèi)外套管之間的螺旋管道來實(shí)現(xiàn)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(nèi)部流動(dòng)，而另一種流體(稱為介質(zhì)流體)則在螺旋管的外部流動(dòng)。這種流動(dòng)方式使得兩種流體在換熱過程中能夠充分接觸，從而實(shí)現(xiàn)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(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)包括：
螺距：通常為管徑的1.5-3倍，決定流體湍流強(qiáng)度
螺旋角度：45°-60°傾角優(yōu)化流體螺旋流動(dòng)路徑
管徑范圍：DN15-DN150mm，適應(yīng)不同流量需求
這種結(jié)構(gòu)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(shù)提高30%-50%。
三、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
螺旋管式換熱器主要由內(nèi)外套管、螺旋管、進(jìn)出口和排放口等部分組成。內(nèi)外套管之間形成了一個(gè)封閉的腔體，螺旋管則緊密地纏繞在內(nèi)套管上，形成連續(xù)的換熱通道。工作流體從內(nèi)套管的進(jìn)口進(jìn)入，通過螺旋管道循環(huán)流動(dòng)，并在流動(dòng)過程中與外部介質(zhì)流體進(jìn)行熱交換。介質(zhì)流體則通過外套管進(jìn)入，在外套管內(nèi)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(jié)構(gòu)，當(dāng)換熱管內(nèi)外物料流動(dòng)時(shí)，由于流通截面和流動(dòng)方向的不斷變化，破壞層流底層，提高流體湍流強(qiáng)度和湍流的給熱能力。換熱管束經(jīng)特殊工藝加工成盤旋纏繞結(jié)構(gòu)。換熱管束兩端通過先強(qiáng)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(nèi)，管板焊接在兩端封頭上。
四、特點(diǎn)
1、換熱管采用螺旋纏繞結(jié)構(gòu)；全自動(dòng)繞管，管束均勻，控制準(zhǔn)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(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，設(shè)計(jì)溫度203℃；
5、換熱效率顯著提高3-7倍，尤其適合汽-水領(lǐng)域；
6、具有熱應(yīng)力自消除功能；
7、采用緊湊型設(shè)計(jì)，滿足同等工況占地空間是傳統(tǒng)設(shè)備的1/10；
8、兩側(cè)流道設(shè)計(jì)流速高，湍流效果好，可防止雜質(zhì)及垢質(zhì)的附著；
9、可根據(jù)客戶要求，量身定制以滿足特定工藝要求。
五、工業(yè)領(lǐng)域典型案例
1、煉油廠常減壓塔預(yù)熱系統(tǒng)
技術(shù)改造效果：換熱面積減少40%，蒸汽消耗降低25%
運(yùn)行參數(shù)：殼體壓力2.5MPa，介質(zhì)溫差120℃
2、數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)
創(chuàng)新應(yīng)用：直接利用螺旋管式換熱器實(shí)現(xiàn)冷凍水-芯片間熱交換
能效指標(biāo)：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(zhuǎn)換率高
內(nèi)部換熱管束的反向纏繞管結(jié)構(gòu)使得每根換熱管長度為殼體的數(shù)倍，使熱物料氣體在管束內(nèi)可以停留更長的時(shí)間，冷凝水溫度超低，充分冷凝，熱物料無需二次冷卻，熱轉(zhuǎn)換率接近99%，僅高于二次側(cè)進(jìn)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(lǐng)域的冷卻工藝中，大大節(jié)約冷卻液體的用量。同時(shí)增加了有機(jī)溶劑的回收率。
2、高效：換熱系數(shù)大，湍流效果好
內(nèi)部換熱管束的纏繞管結(jié)構(gòu)，兩相流體運(yùn)行模式，熱物料進(jìn)管程，冷物料進(jìn)殼程，使流體在流經(jīng)殼程時(shí)既有縱向擾動(dòng)，又有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，破壞了熱邊界層，并且流體在向前運(yùn)動(dòng)過程中連續(xù)改變方向，極大的改變了流動(dòng)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(shù)，即可形成強(qiáng)烈湍流，同工況下?lián)Q熱系數(shù)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(hù)成本低，結(jié)垢傾向低
提高了流體的設(shè)計(jì)流速，管束的纏繞管結(jié)構(gòu)，使流體對管束形成剪切力，水垢和固體顆粒不易沉積，既強(qiáng)化了傳熱，又加大了流體對管路的沖刷作用，避免了因結(jié)垢而造成的熱力性能降低，大大降低了結(jié)垢傾向，也大大節(jié)約了維護(hù)費(fèi)用。
