結構設計
(一) 密(mì)封(fēng)結構
密封結構的好壞,直接影響到螺(luó)旋板式換熱器能否正常(cháng)運轉。即(jí)使微小的(de)泄漏使兩流體相混,也使傳熱不能正常進行,所以密封結構的設計(jì)是(shì)一個很(hěn)重要的問題(tí)。
螺旋板式換熱器(qì)的密封結(jié)構有兩種(zhǒng)形式,焊接密封和墊片端蓋密(mì)封(fēng)。
1. 焊接密封
焊接密封的結構形式有三種,一種焊接密封(fēng)結構(gòu)是將需要密封的(de)通道用方鋼墊進鋼板中,卷製後進行焊(hàn)接。另一種焊接密封結(jié)構是將需要密封的通道用與通(tōng)道寬度相同的圓鋼墊進鋼板中卷好後進行焊接。還有(yǒu)一種焊接密封(fēng)結構是將通道一邊的(de)鋼(gāng)板壓成一斜邊(biān)後與另一通道的鋼板焊接。
2. 墊片端蓋密封
螺旋板卷製好以後,將螺旋通道的(de)兩端經過機械加工,使(shǐ)其達到一(yī)定的光潔度,然後用一片與端蓋密封麵外徑相等的(de)墊片將螺旋通道封(fēng)住(zhù)。墊片材料選擇根據介質特性和溫度;靠端蓋上螺栓與外殼上法蘭連接以達(dá)到密封要求。
為了保證密封壓(yā)緊墊片,當端蓋為平蓋(gài)形式時,由於平板蓋受力差, 受(shòu)壓後就產生撓度,容易造成流體通道之間短路,影響傳熱效果,帶來不良後果。因此平蓋一般用於壓力較低場合。
(二)螺旋板式換熱器外殼
螺旋板式換熱器(qì)的外殼是承受內(nèi)壓或(huò)外壓的部件,為了提(tí)高外殼的承壓(yā)能力,有些製造廠的產品, 采用增加外一圈螺旋板(bǎn)厚度的方法。但因外圈仍是螺旋形,就有一條縱向(xiàng)的(de)角焊縫存在。由於(yú)角焊縫的強度不(bú)易保證,受力差,所以這種結構不能承受較高的壓力。
為了改善外殼與螺(luó)旋板的連接結構,提高外殼的承壓能力,螺旋板(bǎn)式換熱器外殼用兩個半(bàn)圓環組合焊接而成(chéng)的圓筒。這種組合焊接的零(líng)件是連接板。其連(lián)接(jiē)方法是先將螺旋板(bǎn)與連接板對(duì)接焊接,經(jīng)過無損探傷合格後,再將兩(liǎng)個半圓形的外(wài)殼(ké)與(yǔ)連接板焊接,焊(hàn)接結構采用有(yǒu)襯板的對接焊縫。對接焊縫容易保(bǎo)證焊接質量,承受(shòu)力較好,故這種連接牢固可靠,並避免了角焊縫,從而提高螺(luó)旋板式換熱(rè)器的操作壓力(lì)。
(三)螺旋板的剛度
螺(luó)旋體是一個彈性(xìng)體,對這樣的彈性構(gòu)件,當其(qí)受壓時往往不是被壓破而是被壓癟,故螺旋板的(de)剛度(dù)是一個重要的問題。在(zài)實際生產中,當換(huàn)熱器兩(liǎng)通道的壓力差達到一定數(shù)值時,螺旋板可能被壓癟而產生失(shī)穩現象,使設備不能正常(cháng)操作。用增加板厚的(de)方法提高螺旋板的剛度不是解決問題的好方法。板厚增加使卷製螺旋體對所需的功率增加,這是(shì)不經濟的。所以現在普遍采用在兩通道內安置定距柱並縮小定距柱(或定距泡)之間(jiān)的距離,用增加定距柱(或定(dìng)距泡(pào))的數量的方法來提高螺旋(xuán)板的剛度和承壓能力(lì),定距柱(或(huò)定距泡(pào))既增(zēng)加了螺(luó)旋板的剛度,又起到了維持通道寬度的作用。
(四(sì))進(jìn)、出口接管布置
對(duì)於不可拆式螺旋板式換熱器(qì)一般在垂直於(yú)筒體的橫截麵安置一中心管,而(ér)螺旋通道(dào)的接管有兩種布置形式,一種(zhǒng)是接管垂直於筒(tǒng)體軸線方向。這種接管在流體進入螺旋通道時突然轉90°。由流體力學可知,當流體(tǐ)流動方向有突變時,阻力較大。另一種接管布置成切向。這種(zhǒng)布置在(zài)流體由接管進入(rù)通道時是逐漸流入的,沒有流動方向的突變,故阻力較小,而且還便(biàn)於從設備中排除雜質,但加工比垂直接管困難。上述接管的兩種布置方法各有(yǒu)利弊,設計時按具體情況選定。對可拆式螺旋板式換熱器(qì),要(yào)視具體要求來確定。
技術參數(shù)
公稱換熱麵積 |
通道間距 |
碳鋼 |
不鏽鋼 |
板厚 |
5m² |
6—10 |
4mm |
2~3mm |
10m² |
6—10 |
4mm |
2~3mm |
20m² |
6—14 |
4mm |
2~3mm |
30m² |
10—14 |
4mm |
2~3mm |
40m² |
10—14 |
4mm |
2~3mm |
50m² |
10—14 |
4mm |
2~3mm |
60m² |
14—18 |
4mm |
2~3mm |
70m² |
14—18 |
4mm |
2~3mm |
80m² |
14—18 |
4mm |
2~3mm |
100m² |
14—18 |
4mm |
2~3mm |
120m² |
14—20 |
4~5mm |
2~4mm |
130m² |
14—20 |
4~5mm |
2~4mm |
150m² |
14—20 |
4~5mm |
2~4mm |
300m² |
14—20 |
4~5mm |
2~4mm |