螺旋板式换热器

螺旋板式换热器

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2024-03-02 12:42:07
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南通江汉石化设备有限公司

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产品简介

螺旋板式换热器基本构造和工作原理:  螺旋板式换热器是由两张较长的钢板叠放在一起卷制而成的,板间均布地焊有使其产生一定流道间距的定距柱,定距柱也起到支撑钢板耐流体压力的作用,又有使流体在流动时产生湍流从而提高换热器效率的作用

详细介绍

螺旋板式换热器基本构造和工作原理:

  螺旋板式换热器是由两张较长的钢板叠放在一起卷制而成的,板间均布地焊有使其产生一定流道间距的定距柱,定距柱也起到支撑钢板耐流体压力的作用,又有使流体在流动时产生湍流从而提高换热器效率的作用。相邻的两流道流通两种温度不同的流体介质,通过螺旋换热板进行传热,达到换热的目的。两流道的间距根据流量的大小确定,可以相同,也可不同。

  对于换热的两种介质,如果都是液体,在螺旋板式换热器的流道内要按逆流方式流动。所谓逆流是指进行换热的两相邻流道内的两种液体,沿螺旋流道彼此相反的方向流动,这样能使两种流体介质之间始终保持一定温差,从而达到传热效果。

  对于换热的两种介质,一种是液体,另一种是气体,则它们在螺旋板式换热器内要按错流方式流动,即液体在换热器内沿螺旋方向流动,而气体沿换热器的轴向直接通过,这主要是考虑到气体的特点,气体一般要求流量大,阻力小,或有的是用于蒸汽冷凝,因此一般不让气体沿螺旋方向流动。

螺旋板式换热器类型:

1、不可拆式:

  卷制后的螺旋板式换热器,其两端焊死,不可拆卸,形成固定结构,流道内部不可触及。它适用于不易堵塞的流体换热。不可拆式又分卧式和立式的结构。

2、可拆式:

  卷制后的螺旋板式换热器,每端只将一个流道焊死,而另一个流道开放,然后在端面上加端盖加以密封,其端盖可以拆卸,从而可以清理流道内部。它适用于易堵塞的流体换热。

3、特殊形式:

  有些化工上用的螺旋板式换热器,根据加工工艺的要求,需要特殊结构,两端带有封头、端盖或两个换热器串连在一起,结构不一,由我公司的设计部门按用户的实际要求进行设计。

  构成螺旋板式换热器的主换热材料,主要分为碳钢和不锈钢两大类,碳钢的螺旋板材料为Q235-A或Q235-B;不锈钢的螺旋板材料主要有 0Cr18Ni9(304)和 00Cr17Ni14Mo2(316L)。

螺旋板式换热器选型计算:

  1、热负荷:Q=qv1ρ1Cp1(T1-T2)/3.6=qv2ρ2Cp2(t2-t1)/3.6

  其中:Q—热负荷,单位:W(1Kcal/h=1.163W);

  Cp1—热介质的比热容,单位:KJ/Kg℃;

  Cp2—冷介质的比热容,单位:KJ/Kg℃;

  qv1—热介质的流量,单位:m3/h;

  qv2—冷介质的流量,单位:m3/h;

  T1—热介质的进口温度,单位:℃;

  T2—热介质的出口温度,单位:℃;

  ρ1—热介质的密度,单位:Kg/m3;

  ρ2—冷介质的密度,单位:Kg/m3;

  t1—冷介质的进口温度,单位:℃;

  t2—冷介质的出口温度,单位:℃

  2、对数平均温差:(单位:℃)    Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]

当热介质进出口温差与冷介质进出口温差相等时,采用算术平均温差:(单位:℃)    Δtam=(T1+T2)-(t1+t2)/2

  3、换热面积:F=uQ/KΔtm

其中:F—螺旋板式换热器的换热面积,单位:m2;

  u—污垢系数,1.1—1.2;

K—总传热系数,单位:W/m2℃;K值可按下面数值选取:水—水、水—蒸汽:1500—2000;油—水、油—蒸汽:300—600;水—有机蒸汽:500—1000;水—烟气、水—空气:30—100。

  4、换热器流道内介质流速:Vb1=qv1/3600A1    Vb2=qv2/3600A2

其中:Vb1—热介质在其换热流到内的流速,单位:m/s;

  Vb2—热介质在其换热流到内的流速,单位:m/s;

  A1:热介质换热流道横截面积,单位:m2,A1=0.9Bb1,其中:B为螺旋换热板宽度,b1为热介质换热流道的间距宽度,单位:m;

  A2:冷介质换热流道横截面积,单位:m2,A2=0.9Bb2,其中:B为螺旋换热板宽度,b2为冷介质换热流道的间距宽度,单位:m;

  螺旋板式换热器流道内介质流速,对于液体0.8—2m/s,对于气体5—15m/s。

性能及其型号的表示方法:

  1、螺旋板式换热器的设计温度范围:

  a)不可拆螺旋板式换热器设计温度范围按钢材允许的使用温度确定;

  b)可拆螺旋板式换热器的设计温度范围按垫片允许的使用温度确定。

  2、一般螺旋板式换热器的设计压力PN≤2.5MPa。

螺旋板式换热器原理.png

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