Москва
7 (495) 777 47 88
7 (495) 748 96 26
Алматы
7 (727) 266 5599
7 (701) 505 8888
Минск
8 (029) 619 0008
8 (017) 290 7072

Спиральные теплообменники

Спиральные теплообменники

Спиральный теплообменник был изобретен в двадцатых годах прошлого века шведским инженером Розенбладом для использования в целлюлозно-бумажной промышленности.
Эти теплообменники впервые обеспечили надежный теплообмен между средами, содержащими твердые включения. В начале семидесятых предприятие Kapp Apparatebau начало собственное производство спиральных теплообменников. Конструкция спиральных теплообменников была радикально изменена и улучшена, приобрела значительные преимущества по сравнению с конструкцией Розенблада и до сих пор используется как эксклюзивная модель.
На данный момент Tрантер HES является единственной компанией, производящей спиральные теплообменники как своего собственного исполнения, так и по технологии Розенблад практически любого типоразмера, из сварного и холоднодеформированного материала.

Технические характеристики и применение спиральных теплообменников

Зазор канала:  5 - 70 мм
Ширина спирали: 50 - 2000 мм
Площадь поверхности теплообменника: от  0,1 до 800 м2
Расчетное давление: от вакуума до 45 бар и и выше 
Расчетная температура: от -1000С до  4500С и выше
Материалы: углеродистая сталь, (супер) аустенитная нержавеющая сталь, дуплексные сплавы, никель и никелевые сплавы, титан и др. 
Коды сосудов под давлением: Стандарты AD-2000, PED, ASME, AS1210 и др.
Стандарт качества: ISO9001:2000,SQL
Сертификация: международная

Типы сред: Жидкости, образующие отложения, – содержащие твердые частицы, волокна, щелок, шлам, взвеси и суспензии. Газы – чистый пар и его смеси с инертными газами.  
Процессы: Жидкость/жидкость – нагрев, охлаждение, рекуперация тепла. Пар/жидкость – конденсаторы вакуумные, выпара, ребойлеры, газоохладители.
Отрасли промышленности: Нефтехимия,пищевая, фармацевтика,производство растительного масла, водоочистка, целлюлозно-бумажные производства, производство стали, горнодобывающая

Спиральные теплообменники – решение для разнообразных применений

Концепция спирального теплообменника так же проста, как и сложна. Два или четыре длинных металлических листа укладываются спиралью вокруг центральной трубы, образуя два или четыре однопроточных канала.
Для того, чтобы обеспечить постоянную величину зазоров к одной стороне листов привариваются разделительные шипы. Движение потоков в спиральных теплообменниках происходит по криволинейным каналам близким по форме к концентрическим окружностям. Геометрия каналов и разделительные шипы создают значительную турбулентность уже при низких скоростях потоков, при этом улучшается теплопередача и уменьшается загрязнение.
Все это обуславливает компактность конструкции спиральных теплообменников, которые могут быть интегрированы в любую технологическую линию, что значительно сокращает затраты на установку.
Спиральные теплообменники не требуют сложного сервисного обслуживания, поскольку имеют прочную и жесткую цельносварную конструкцию и мало подвержены загрязнению. Спиральные теплообменники часто являются наиболее оптимальным и экономичным решением задач теплообмена.

Спиральный теплообменник

Возможные конфигурации потоков:

Тип А
ПРОТИВОТОК ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ПОТОКИ
• Обе крышки закрывают корпус теплообменника
• Жидкость/ жидкость и пар/ жидкость

 

 
Тип В
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПОТОКИ
• Обе крышки находятся на расстоянии от корпуса
• В процессах конденсации и испарения

 


 

Тип С
Перекрестные потоки /противоток или параллельные потоки
• Конденсация с дополнительным охлаждением конденсата
• Одна крышка закрывает корпус; другая находится на
расстоянии


Спиральный теплообменник

Основные области применения

Жидкости и шлам

Благодаря своей одноходовой конструкции спиральные теплообменники являются последним словом техники, особенно при работе с жидкостями, образующими отложения, – содержащие твердые частицы, волокна, щелок, шлам, взвеси и суспензии. Эффект самоочистки делает спиральный теплообменник исключительно удобным в эксплуатации. В результате эффекта самоочистки промываются те детали, где могла произойти закупорка. Также при «сложных» средах обеспечиваются высокие коэффициенты теплопередачи и предотвращается отложение осадков с содержанием примесей.
Также при «сложных» средах обеспечиваются высокие коэффициенты теплопередачи и предотвращается отложение осадков с содержанием примесей. Стандартный спиральный теплообменник практически исключает образование застойных зон, и соответственно, горячих и/или холодных участков. Разница температур между средами будет менее, чем 3 °С.
В отдельных случаях, при работе с суспензиями и шламами спиральные теплообменники изготавливаются без разделительных шипов, что уменьшает риск закупорки каналов. Благодаря цельносварной конструкции теплообменника утечка практически невозможна. Таким образом, спиральный теплообменник является идеальным для работы с чувствительными, опасными и/или агрессивными средами.
Благодаря однопроточным каналам химическая чистка спиральных теплообменников достаточно эффективна.
Крышки с креплением на болтах и крючками для удобного доступа к каналам, также легко подвергаются механической очистке. В частности, для работы со шламами, крышки оснащаются специальными петлями для быстрого снятия, что удобно для доступа, а также уменьшает время простоя. Для нефтехимической промышленности и при жестких требованиях к конструкции, стандартная торцевая крышка изготавливается с креплением на болтах по всему периметру как опция.

Спиральный теплообменник Спиральный теплообменник

Конденсация и испарение

При применении в качестве конденсаторов спиральные теплообменники демонстрируют свою универсальность. Они являются оптимальным технологическим решением, особенно при конденсации смешанных паров и парогазовых смесей с инертными газами. Идеальная для этих целей геометрия плоских концентрических однопроточных каналов обеспечивает максимальное извлечение продукта.
При конденсации возможно три варианта организации потоков: параллельные потоки, противоток, если позволяют допустимые потери давления, перекрестные потоки, а также их комбинация.
При высоких требованиях к потере напора теплообменник с противотоком или пралельным направленим сред является оптимальным решением Процесс испарения, в особенности с высоким содержанием инертного газа, нуждается в достаточно длинном пути контакта сред, это может быть наилучшим образом реализовано в спиральном теплообменнике. Кроме того, конденсат и/или инертный газ могут дополнительно охлаждаться внутри одного и того же теплообменника.

Если необходимо снизить потери давления до минимума, как например, при условиях, близких к вакууму, то может быть использована конфигурация конденсации пара в перекрестном потоке с охлаждающей средой. В результате короткого проходного сечения и высокой площади поперечного сечения, высокие значения расхода пара могут конденсироваться при падениях давления менее, чем на 1 мбар. Также в этом случае может быть удален инертный газ. В случае, если конденсат необходимо дополнительно охладить при этом, имея низкий перепад давления, то используется комбинация перекрестных потоков/противоток.
Важным преимуществом применения спиральных теплообменников в качестве конденсаторов является их конструкция, позволяющая монтировать теплообменники при помощи фланцев или сварки непосредственно в верхней части колонн. Такое решение часто применяется на многоступенчатых конденсаторах. Установка спирального конденсатора в верхней части ректификационной колонны, значительно экономит затраты на монтаж, так как работы по трубной обвязке сокращаются до минимума.
 

Спиральный теплообменник








Спиральные теплообменники применяются при работе с жидкостями, образующими отложения и содержащими твердые включения (частицы, волокна и т. д.). Также они являются оптимальным технологическим решением в качестве конденсаторов, особенно при конденсации смешанных паров и парогазовых смесей с инертными газами.
 
Области применения:
нефтехимическая промышленность
пищевая промышленность
производство растительного масла
фармацевтическая промышленность
металлургическая промышленность
горнодобывающая промышленность
целлюлозно-бумажная промышленность
водоочистка

Типы сред:
Жидкости, образующие отложения, содержащие твердые частицы,
волокна, щелок, шлам, взвеси и суспензии
Газы: чистый пар и его смеси с инертными газами

Процессы:
Жидкость/жидкость:
нагрев
охлаждение
рекуперация тепла
Пар/жидкость:
конденсаторы вакуумные
выпарные аппараты
ребойлеры
газоохладители

Рабочие параметры находятся в пределах: по температуре от -100ºС до +450ºС, по давлению до 45 бар.