Особенности конструкции и области применения спиральных теплообменников
Спиральный теплообменник устроен довольно просто, но при этом сложно. Подобный парадокс обуславливается тем, что две или четыре металлические пластины укладываются по спирали вокруг сердцевины, в результате образуя концентрические спиральные однопоточные каналы. Чтобы изолировать каналы, края пластин закрывают с торца крышками. Иногда для обеспечения фиксированного расстояния между каналами используют приварные распорные шпильки.
Спиральные теплообменники идеально подходят для нагрева или охлаждения с жидкостей, склонных к образованию отложений (содержащих твёрдые частицы, волокна, щёлока, шлама, суспензий и взвесей). Если сравнивать с другими типами теплообменного оборудования, спиральные теплообменники обладают большей площадью теплообменной поверхности. А в купе с круговой конструкцией эта его особенность обуславливает следующие преимущества.
Достоинства спиральных теплообменников
- Высокая эффективность. Улучшенное распределение потока, интенсивная турбулизация, и, как следствие высокие коэффициенты теплопередачи (до 100% больше, чем у кожухотрубных теплообменников) обуславливаются наличием длинных изогнутых каналов с постоянным прямоугольным поперечным сечением.
- Самоочистка. В результате достижения в прямоугольных каналах высоких скоростей потоков смываются отложения с пластин и промываются детали, в которых возможна закупорка. Это значительно уменьшает засорение агрегата.
- Параллельные потоки и противоток. В случае нагрева/охлаждения жидкостей, склонных к желатинизации, замораживанию или выгоранию, работа в прямотоке имеет значительные преимущества. При этом спиральные теплообменники с успехом работают и с противоположным направлением потоков двух сред.
- Простота обслуживания и малые габариты. Чистка, техническое обслуживание и проверка значительно облегчены наличием съёмных крышек, которые обеспечивают беспрепятственный доступ к внутренним каналам. Прочная и жёсткая цельносварная конструкция облегчает сервисное обслуживание, а компактные размеры позволяют сэкономить производственные площади.
Справедливости ради, стоит отметить и некоторые недостатки спиральных теплообменников: они сложны в изготовлении и ремонте. Герметизация их каналов затруднена. И практически невозможно найти спиральный теплообменник, работающий при давлениях выше (10–12)·105Па.