螺旋板换热器(spiral heat exchanger),是由两张平行的金属板卷制成两个螺旋形通道,冷热流体之间通过螺旋板壁进行换热的换热器。螺旋板换热器有可拆的和不可拆的两种型式。
螺旋板式换热器具有体积小、设备紧凑、传热效率高、金属耗量少的优点,适用干液-液、气一液、气一气对流传热,蒸汽冷凝和液体蒸发传热,化工、石油、医药、机械、电力、环保、节能及需要热量转换等工业。螺旋板换热器分为可拆分螺旋板换热器和不可拆分螺旋板换热器。
不可拆式螺旋板换热器的结构比较简单,螺旋通道的两端全部焊死。
可拆式螺旋板换热器.除螺旋通道两端的密封结构以外,其他与不可拆式完全相同。为达到机械清洗的目的,可拆式螺旋通道,一端敞开,用平板盖和垫片密封,以防止流体漏到大气中或同一通道内的流体短路。为了提高螺旋板的承压能力,在板与板之间用定距柱支撑。筒体上的流体进出口有法向接管和切向接管两种。中国普遍使用切向接管,它的流体阻力小,杂质容易被冲出。使用回转支座比较方便,可使换热器立放或卧放。
换热的A、B流体分别流过螺旋板的两侧,其中的一种流体沿螺旋通道由外向内,至中心出口流出;而另一种流体则沿螺旋通道由中心进口,由内向外流出。两种流体呈纯逆流方式流动。螺旋板换热器大结构尺寸为:板宽1800毫米,外径1700毫米,传热面积250平方米,板与板之间的距离20毫米。允许高操作压力可达 2.5兆帕。工作温度由选用的材料而定,材料大多用碳钢、不锈钢、铝、铜和钛。
1、由两张卷制而成,形成了两个均匀的螺旋通道,两种传热介质可进行全逆流流动,大大增强了换热效果,即使两种小温差介质,也能达到理想的换热效果。
2、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。
3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封,因而具有较高的密封性。
4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其中一个通道可拆开清洗,特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同,但其两个通道可拆开清洗,适用范围较广。
6、单台设备不能满足使用要求时,可以多台组合使用,但组合时必须符合下列规定:并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合:一个通道并联,一个通道串联
螺旋板式换热器泄漏处理
螺旋板式换热器是由两个封闭且立的螺旋通道构成,通道内出现了串漏则对于串漏点的确定比较困难。为了准确的查出漏点,采用了钻孔的方法。钻孔时,钻孔位置应定在换热器一端的同一个螺旋通道上,且为十字交叉形排列,在钻孔时还应尽量保证不让铁屑掉进换热器内,以使其通道畅通。
打压查漏
**钻孔的一个通道上,用压力水泵向换热器内,并形成一定的压力,这时换热器串漏的位置就会窜出水来,流到另一通道(钻过孔的通道),并从离漏点近的那层钻孔往下滴水,(这时换热器钻过孔的一端应是朝下放置),通过滴出水的位置,就能确定在*几层有内泄漏,这时再将换热器相同层未钻孔的一侧封头割开一段作为观察孔,从观察孔处就能准确确定具体串漏点。
内漏处的修理
1、挖孔:在确定了内漏点的位置后,从换热器外层对应着漏点的地方,开始割孔,顺序是由外向里,一直割到有内漏点的那一层为止。割出的孔应为椭圆形,且尺寸的大小是外层大,向里逐渐小,一般每层板上孔的大小相差40mm,如漏点位置较深,在外层割出的孔应较大。
2、清渣:在割完孔后,应对留在每层板上的氧化渣认真进行清理,这是在对焊回补板时,回补板与每层螺旋板能否贴紧焊牢的关键,可用錾子和修整模具用的小手砂轮清理氧化渣,注意应尽量将清理的渣子清出,不让其掉进换热器内。
3、配回补板:为保证修理的质量,从换热器上每层割下来的板料,不再使用,重新配回补板,另配的回补板要用与换热器螺旋板相同的材料和板厚,其周边应比换热器上每层割出的孔分别大15mm?20mm,且也为椭圆形,并做成和换热器每层螺旋板弧度相一致的弧形。
4、焊内漏点和回补板:
1)焊内漏点时要仔细检查漏点是裂缝还是砂眼,有必要时可用手砂轮对漏处进行清理,磨出沟槽,以保证焊接质量。
2)焊补时采用J422焊条,焊条直径是3.2mm,电流控制在100-120A之间[1],先焊漏点再焊每层回补板,顺序从里向外逐层焊接。
3)椭圆形回补板是紧贴在换热器的内弧面来进行焊接的,其目的是“方便操作,保证焊接质量”。
4)为使椭圆形回补板顺利装进换热器内,可在回补板上焊上一截圆钢,点焊好椭圆形回补板后,再将其去掉。
5)每层回补板之间还焊有短圆钢撑,(主要是为了增加椭圆形回补板相互的刚度)。每层回补板上焊短圆钢撑的数量由回补板的大小而定,一般在靠外稍大的几层回补板上焊23个,靠内层的回补板上焊1~2个。
6)外层钢板因有δ12mm厚,所以可将原割下的钢板直接装在原位置对齐焊接即可。
7)在焊接中应做到,焊完每层椭圆形回补板后,应仔细检查焊接位置,如有砂眼要进行补焊,确保其每层的焊接质量。
试压并封堵钻孔
在内漏点和回补板焊接完后,用压力水泵向末钻过孔的通道,并形成0.5?1.0MPa的压力,并保持一定时间,应不出现泄压现象。封堵钻过的孔:用于钻孔直径相同的短圆钢段,封堵、焊接钻过的孔的位置和观察孔,而后对该通道进行水压试压,压力为0.51.0MPa,应不出现泄漏。试压过程须注意事项:1)在对换热器割孔前,应用蒸汽将残留在换热器内的化学物质吹净,以免气割时产生燃烧,发生安全事故。2)在对换热器修理前,应对其是否腐蚀严重进行确认,决定其还有无修理的必要。
列管冷凝器选择时的计算方法
在我们列管冷凝器的选择过程中,并不是我们想象中那么简单,随便选一款列管冷凝器就可以的,一般都要从我们制冷系统的设计、操作和运行中,积累经验,将我们较多遇到的问题,是根据需要从现有产品中选出一个热交换设备。这样就需要进行必要的选择和计算。
列管冷凝器选择计算的目的,是通过热力计算和传热计算,确定其传热面积,从而选用合适的冷凝器,以及通过流体动力计算,确定冷却介质的流量和流过冷凝器的阻力损失,从而选择泵或风机的容量及功率列管冷凝器的形式选择,取决于当地的水温、水质、水源情况、气候条件以及冷冻站布置要求等因素。
在冷却水源充足、水质较好的地区,多采用水冷式冷凝器。在冷却水源缺乏的地区,或夏季室外空气湿球温度较低的地区,宜使用蒸发式冷凝器。在冷却水源无法解决或移动式空调机组、冷藏装置中,多采用空气冷却式冷凝器。那么我们的列管冷凝器一般都应用在什么时候呢?因为我们列管式冷凝器按材质还有不同的分类,具体可以根据客户的实际要求进行定制选择。
螺旋板式换热器的基本参数
1.螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6,1,1.6、2.5Mpa(即原6、10、16、25kg/cm)(系指单通道的大工作压力)试验压力为工作压力的1.25倍。
2.螺旋板式换热器与介质接触部分的材质,碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢酸港为SUS321、SUS304、3161。其它材质可根据用户要求选定。
3.允许工作温度:碳素钢的t=0-+350℃。不锈钢酸钢的t=-40-500℃。升温降压范围按压力容器的有关规定,选用本设备时,应通过恰当的工艺计算,使设备通道内的流体达到湍流状态。(一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec).设备可卧放或立放,但用于蒸气冷凝时只能立放;用于**行业必须进行整体热处理,以消除应力。
4.选用设备时,应通过适当的工艺计算,使设备通道内的液体达到湍流状态(一般液体速度≥0.5m/s;气体≥10m/s)。
5.设备可卧放或立放,但用于蒸汽冷凝时只能立放。
6. 用于**行业必须进行整体热处理,以消除应力。
7.当通道两侧流量值差较大时,可采用不等间距通道来优化工艺设计。
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