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    螺旋板式換熱器與熱能體系

      在冷卻過程中,不但要將用熱設備中的高溫導熱油置換到冷媒罐,同時將用熱設備在盡可能短的時間內冷卻下來,其工藝流程可作如下闡述:冷媒貯罐中的導熱油 一Y型油過濾器,冷媒泵~換熱器‘脂化釜’油氣分離器一冷媒貯罐進行強制閉路液相冷卻循環。此工藝過程中的關鍵設備是換熱器。
      按照工藝要求,換熱器須具有傳熱效率高、換熱面積大、溫差應力小、能夠精確地控制出口溫度和不易污塞等功能。通常使用的列管式換熱器換熱效率較低,體積較大,且有較大的溫差應力,使用在有機熱載體熱能系統中殼體必須設置膨脹節,金屬消耗量增大;而螺旋板換熱器與列管式換熱器相比有其獨特的優點,這些優點也恰恰符合有機熱載體熱能系統的工藝要求。
      螺旋板換熱器的結構特點螺旋板換熱器是由兩塊相互平行的薄鋼板在螺旋板專用成形卷床上卷制而成,兩鋼板間形成2個相互平行的矩形螺旋流道供流體通過。薄鋼板即為傳熱表 面,兩螺旋狀薄鋼板的內端被焊在中心隔板上,隔板隔開流道,端蓋在兩旁蓋住流道系統。應用定距柱使兩螺旋板互相保持一定距離,并提高螺旋板的承壓能力。
      有機熱載體熱能系統中的冷卻過程,冷熱流體的溫差較大,熱流體最高溫度可達200‘C左右,而冷流體即循環水為常溫,這樣就使列管式換熱器有較大的溫差應力,而螺旋板換熱器的特點是允許膨脹,由于它有2個較長的螺旋形通道,當螺旋體受熱或冷卻后,可像鐘表內的發條一樣伸長或收縮,而螺旋體各圈之間都是一側為熱流體,另一側為冷流體,最外圈與大氣接觸,在螺旋體之間的溫差沒有列管式換熱器中的管子與殼體的溫差那樣明顯,因此不會產生大的溫差應力,這一特點極為適應有機熱載體熱能系統;結構緊湊,換熱面積大,制造簡單,投資少。不易污塞。在螺旋板換熱器中, 由于介質的流徑是單一通道,而它的允許流速卻比其他類型換熱器高,污垢不易沉積,如果通道內某處沉積了污垢,則此處的通道截面積就會縮小,在一定流量下,局部流速就會提高而對污垢區域起沖刷作用,所以污垢沉積速度僅為列管式換熱器的10,而且清洗方便,這樣不但有利于有機熱載體熱能系統的正常運行,而且不會影響傳熱效果;能精確地控制出口溫度。
      涂料樹脂生產中熱能系統對溫度控制的要求很高,系統溫度若不能準確地控制和調節,就不能生產出合格的產品,而且會造成巨大損失,如“漲鍋”、“焦鍋”等現象,螺旋板換熱器具有2條較長且均勻的螺旋通道,介質在通道內可以被均勻加熱和冷卻,所以能夠精確地控制出口溫度。
      螺旋板換熱器的選用與使用有機熱載體熱能系統中選用螺旋板換熱器除注意溫度壓力等常規參數外,還應經過詳細的工藝計算確定換熱面積,同時應使設備通道 內的流體流速高于或等于lm/s,使流體產生湍流,以達到換熱效果。有機熱載體對鋼材無腐蝕性,選用碳鋼制螺旋板換熱器即可。如單臺設備不能滿足使用要求可多臺組合使用,組合時應符合下列規定:并聯組合,只限于同一規格的設備;串聯組合,設備的板寬和通道間距應相同;餛合組合,一條通道并聯,另一通道串 聯,只限于同一規格設備。
      螺旋板換熱器在安裝前應做水壓試驗,目的是:確定流道的進出口接管,以免配管時接錯;檢查換熱器是否滲漏、變形等,試驗壓力為設計壓力的1 25倍, 同時由于螺旋板換熱器的流道是平行間隔的,而I型的螺旋通道是從兩端面焊死的,所以簡易的分法是從兩端面像數齒輪齒數一樣來確定流道的進出口接管。
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