螺纹管缠绕式换热器的优势
螺旋缠绕管壳换热器在换热机组中的设计和应用
螺旋缠绕管壳换热器在换热机组中的设计和应用【摘要】介绍了SECESPOL螺旋缠绕管壳换热器在换热机组中的设计和应用，螺旋缠绕管壳换热器体积小、节能效果明显，故障率低，维护保养工作量少，机组在运行期间可以采用巡检的方式，采用无人值守的方式进行运行；同时在故障时可以采用短信通知的模式及时通知维修人员进行故障的排除，降低人工成本。
随着房地产面积的增加，采暖面积随之增加，为螺旋缠绕管壳换热器在换热机组中的应用提供了巨大的市场和广阔的应用前景。
【关键词】换热机组；螺旋缠绕管壳换热器；设计；应用0.前言我国幅员辽阔、人口众多，城镇供暖虽然经过多年的快速发展，但是集中供热覆盖率仍处于较低水平。
目前仅在北方各省的主要城镇建有集中供热系统，且平均覆盖率不到50%；未来随着房地产业的蓬勃发展，城镇化率的提高，区域小锅炉的拆除和旧城区的管网建设改造等均为集中供热市场创造了巨大而持续的需求，居民采暖的热力消费随着经济收入的增加增速在不断增长，集中供热面积的快速增加给螺旋缠绕管壳换热器提供了广阔的应用市场。
1.SECESPOL螺旋缠绕管壳换热器的优点（1）换热系数大，换热效率高，单位面积换热能力是传统管壳换热器3-7倍，螺旋螺纹管多层盘绕。
（2）耐高温、耐高压，运行安全可靠：耐高温400℃、耐高压：1.6Mpa，全不锈钢焊接结构，统一的膨胀系数；弹性管束结构自动消除各种应力破坏。
（3）体积小、重量轻、安装方便，是国产管壳式换热器的1/5左右，无需特制基础，只需和管道相连接；节省安装及基建费用，螺旋独特结构。
（4）运行噪音小：独特的100°连接，对流体起到缓冲作用，降低噪音。
（5）节能显著，蒸汽耗量少，换热更充分，运行费用低。
先进的弹性螺旋换热管束，强制湍流，换热充分；长换热管（为壳体高度的3至4倍）；物料停留时间长，换热充分；非对称流换热设计；逆流换热。
（6）后期维护费用低、使用寿命长，清洗方便，维护费用低。
在非化工工艺中使用，保修期为8年。
螺旋缠绕管换热器的传热系数
螺旋缠绕管换热器的传热系数
螺旋缠绕管换热器是一种常用于工业领域的热交换设备，它能够高效地实现热能的传递。
在工业生产中，传热系数是评价换热器性能的重要指标之一。
螺旋缠绕管换热器的传热系数受多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、结构参数等。
首先，流体的性质对传热系数起着决定性作用。
不同的工质具有不同的传热特性，如导热系数、比热容等，这些性质会直接影响传热速率。
其次，流动状态也会对传热系数产生显著影响。
在螺旋缠绕管换热器中，流体可以处于层流或湍流状态，湍流状态下的传热系数通常比层流状态下的传热系数要高。
螺旋缠绕管换热器的结构参数也对传热系数起着重要影响。
例如，螺旋缠绕管的直径、螺距、转数等参数会影响流体在管内的流动情况，从而影响传热效果。
通常情况下，螺旋缠绕管的直径越小，螺距越大，转数越多，传热系数就越高。
除了上述因素外，还有一些操作因素也会对传热系数造成一定影响。
例如，流体的流速、入口温度、出口温度等都会对传热系数产生影响。
一般来说，流速越大，传热系数越高；而温差越大，传热系数也越高。
螺旋缠绕管换热器的传热系数受多种因素的影响，包括流体性质、流动状态、结构参数以及操作因素等。
在实际应用中，需要根据具
体情况来选择合适的结构参数和操作条件，以提高传热系数，从而提高换热器的效率。
通过合理设计和操作，螺旋缠绕管换热器能够更好地满足工业生产的需求，实现高效的热能传递。
SECESPOL螺旋纹缠绕 换热器
成功应用：
四、H 系列螺旋缠绕管壳式换热器
产品特征: H 系列换热器是由缠绕的特制螺纹管为主要构造。这一构造能够有 效的提高换热效率。而 K 系列以外的换热器，即没有采用螺纹管构造的换热器， 内部采用的均为平滑管。
模块化 CIP： 基于“质量和风险控制体系”的模块化在线清洗设计理念, 完全符合中国新版 GMP 中“可追溯性、可重现性”的规范要求； 便于与现有设备集成对接；支持多模块扩展（硬件、软件）； 便于现场移动操作；降低制药质量控制风险；灵活配置，可有效降低采购成本。 系统优势 *为每个单独的车间和生产需要单独定制 *可以将完整的 CIP 功能整合到现有的控制系统中去 *符合 ASME-BPE 标准 *完整的各类文件符合管理机构的验证标准 *完善的数据采集，数据报告输出 *安装过程和售后都有完善的技术支持 。
性能特点: 平滑直列管。 全不锈钢 316L 焊接。 体积小、重量轻，安装方便。 清洗方便、费用低，设计寿命长达 40 年。 设计灵活，应用条件广泛
材质: 管:不锈钢 316L, 壳 ：不锈钢 316L。
应用范围: B 系列换热器广泛地应用于：
制药 食品 化工 纺织
制冷 蒸发 冷凝 加热
三、P 系列 高洁净 药用双管板换热器
安装方式：P 系列产品可以竖直或水平安装，其主要基于客户要求，与产品 接触侧均采用快装接口，（Tri-Clamp）设计，方便安装、拆卸、清洗。
ห้องสมุดไป่ตู้
密封垫形式：产品接触侧密封垫 ——改性聚四氟乙烯（铁氟龙）基材料。 ——满足 3A 20-25 和 FDA 要求 ——采用高精密机械加工（保证表面光洁无毛刺）
缠绕管式换热器介绍
现场即可完成维修工作。 强
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
缠绕管式换热器作为一种高效换热器，除具备结构紧凑、高效节能、投资经济 性等高效换热器的一般特征外，还兼有其自身的独特优势。此类换热器的应用特 点，及其与板壳式换热器的比较优势如下：
1. 缠绕管式换热器的换热管采用层间反向螺旋缠绕的结构，极大地改变了流体流动状态，实现 强烈的湍流效果，提高了换热效率。因此，缠绕管式换热器可保证与板壳式换热器相近的换热 效率以及壳程侧更小的压降。
7. 缠绕管式换热器在停工期间对设备的检查、维修简单快捷，实施堵管方便，且完成堵管 后可靠性高。相比之下，板壳式换热器的维修就十分困难。
8. 缠绕管式换热器管、壳程均可进行单侧耐压试验，为设备现场查漏带来极大便利，最终 使得在极短时间内的现场紧急处理成为可能。而板壳式换热器几乎无现场维修的可能
缠绕管式换热器在重整芳烃装置的应用
2. 缠绕管式换热器能适应管、壳程两侧物流较大的温度差及压力差，不易泄漏，可靠性更高。
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
3. 缠绕管式换热器因其自身缠绕形式、柔性设置等特点，使得设备承受瞬间冲击的能力更强， 更好适应装置事故工况及非计划停车。
4. 板壳式换热器在开停工过程中有严格的升降温速度要求。而缠绕管式换热器本身对此类升降 温速度并非十分敏感，使得设备在开停工过程中的操作弹性及安全性大大增加。
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
板壳式换热器
缠绕管式换热器
结构型式
波纹板片叠装焊接
螺旋形换热管缠绕
承压性能
严格控制两侧压差，始终保持进料侧压力高于反应产物侧。
管、壳程允许单侧承压
泄漏 清洗 抗垢性能 温度变化适应性
存在内漏
螺旋缠绕换热器
螺旋缠绕式换热器螺旋螺纹管式换热器是近年来推出的一种新型高效节能的换热设备，它在设计上完全突破了传统管壳式换热器的设计思路，从材料选择到结构形式、外形体积等方面与传统管壳式换热器相比均有大幅度变化，多项技术创新使该换热器从外观到性能等各方面明显超越了传统管壳式换热器，改变了传统换热器结构简单、体积庞大、外形粗糙、效率低下的特点，是传统换热器的更新换代产品。
中文名：螺旋螺纹管换热器性质：换热设备特点：新型高效节能优点：安装方便，占地面积小应用：汽-水换热领域组成：芯体和壳体1螺旋螺纹管式换热器的技术优势：螺旋螺纹管式换热器最大特点来自于它超高的换热系数，一般可为传统管壳式换热器的2-3倍，同时具备较好的节能效果，与传统管壳式换热器相比，可节能10%以上。
螺旋螺纹管式换热器的外面也一改传统换热器的粗放形象，外壳从筒体到法兰，全部选用不锈钢材料，换热器外表面做镜面抛光处理，美观性大大提高。
螺旋螺纹管式换热器的优势还来自于它体积和重量仅为传统管壳式换热器的几分之一，安装过程不再需要复杂的起重工具和设备，人工即可完成。
该换热器由于管程阻力较大不适合汽源压力较低及水/水换热工况。
螺旋螺纹管式换热器的结构螺旋螺纹管式换热器由芯体和壳体两部分组成，芯体主要由换热管组成，壳体由筒体和封头等组成，上下封头各设两个开口，同一封头上的开口中心呈90°角，使换热器全部参与换热，无死区。
螺旋螺纹管式换热器的应用领域螺旋螺纹管式换热器具有高效的换热性能,在汽-水换热领域表现极佳，广泛应用于暖通和生活热水方面，同时在深冷装置上也有优异表现，在化工和医药等方面取得了广泛应用。
螺旋螺纹管换热器优点（一）螺旋螺纹管换热器热效率高，更加节省能量（蒸汽）内部独特的反向缠绕、螺旋上升的盘管结构，以逆流方式换热，使蒸汽在换热管束中得以充分冷凝，无须经过二次换热，故可以节省大量蒸汽；（二）螺旋螺纹管换热器为全不锈钢焊接，耐高温高压由于螺旋螺纹管换热器的换热管束和壳体全部采用不锈钢材质，具有统一的膨胀系数，其最高承压1.6MPa，最高耐温400℃，不会由于压力和温度不稳定而引起换热器的变形；无需减温减压装置。
缠绕管式换热器介绍
降低成本
在满足性能要求的前提下，通过优化设计降 低制造成本和维护成本。
提高可靠性
通过优化设计，提高换热器的可靠性和使用 寿命。
计算流体动力学分析
流体动力学分析
利用计算流体动力学（CFD）技术，对流体的流动状态、传热过程和 流动阻力等进行模拟和分析。
缠绕管式换热器介绍
contents
目录
• 缠绕管式换热器概述 • 缠绕管式换热器的结构与材料 • 缠绕管式换热器的性能特点 • 缠绕管式换热器的设计与优化 • 缠绕管式换热器的安装与维护 • 缠绕管式换热器的发展趋势与展望
01
缠绕管式换热器概述
定义与特点
高效换热
由于管子采用螺旋缠绕方式，使 得冷热流体在管内外流动时能够 形成较大的温差，从而提高换热 效率。
优化流道设计
根据CFD分析结果，优化流道设计，改善流体流动状态，提高换热效 率。
性能预测
通过CFD分析，预测换热器的性能，为后续优化提供参考。
实验验证
将CFD分析结果与实验数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
05
缠绕管式换热器的安装 与维护
安装注意事项
安装前应检查设备是 否完好无损，确保所 有部件符合要求。
定义
缠绕管式换热器是一种通过将管 子螺旋缠绕在芯棒上，再通过外 部固定圈进行固定的换热设备。
紧凑结构
由于管子紧密缠绕，使得换热器 体积较小，便于安装和维护。
耐高压
由于结构紧凑和管子较细，使得 换热器能够承受较高的压力。
适应性强
适用于各种不同的流体和温度条 件，可根据实际需求进行定制。
工作原理
01
冷热流体在管内外流动，通过 管壁进行热量交换。
螺旋缠绕管式换热器
济宁宁鲁工程技术有限公司螺旋缠绕管式换热器研发背景:换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
由于常规的管壳式换热器的换热管设计都是采用直管或者是U型管。
所以困扰着设计工程师的一个问题是，采用什么样的方法可以让换热管变长，单位体积的换热面积加大，逆流换热而导致热传导由于结构的原因从根本上维持在一个理想的状态，同时换热设备本身体积要缩小，安全性能要更强。
为此宁鲁工程螺旋式换热管束缠绕技术的研发成功并日趋完善从根本上解决了这个问题，公司利用这一技术成功研发了螺旋缠绕管式换热器。
产品特点:1.结构特点:(1)任意一层相邻两换热管之间的净距相同。
(2)任意相邻两层换热管之间的净距相同(3)每一层换热管的根数由内层至外层的顺序递增，关键在于递增的结果应保证任意一层上、任意两相邻换热管之间的间距相同。
(4)同一层上的螺旋状换热管的螺旋角应相同。
(5)任意相邻两层螺旋换热管的螺旋角应互为相反数。
2.换热特点:(1)由于介质在螺旋流动的过程中将产生二次环流，故壳内及换热管内喘流度高，流束内外部热交换充分，所以热交换能力强。
(2)由于相邻两层螺旋管的螺旋角为相反数，故可以大大的增强壳体内相邻两流层的喘流度，增强热交换能力。
(3)由于换热管是螺旋状缠绕的，因此换热管的长度将远远大于换热器的长度，所以极大地增大了换热面积。
(4)因为螺旋管道的长度远远大于换热器的长度，故在介质流速为定值的情况下，将大大的延长换热的时间，从而达到提高换热效率的目的。
(5)根据缠绕管式换热器的布局特点不难发现壳体内任一空隙位置的换热环境均相同（壳体内任一空隙位置的大小相同），故可以在已知的情况下进行多股流的热交换。
产品优势:螺旋缠绕管式换热器具有换热效率高、能耗少、运行费用省、结垢倾向低、占用空间小，喘流度高，换热效率高，结构紧凑、空间利用效率高，无换热死区等诸多性能优势。
螺旋缠绕管式换热器换热能力是传统换热器的4-8倍，换热系数最高可达15000W/㎡℃，同等换热量、相同的工况下，体积约为传统换热器的1/10，可为您节省宝贵的土地、空间资源。
缠绕管式换热器介绍
冷热流体通过 缠绕管内壁进
行热交换
热量通过管壁 和缠绕的波纹
板传递
冷热流体在管 间流动，实现
热量交换
热量通过管壁 和波纹板传递 给管外的冷却 水或加热介质
高效传热：缠绕管式换 热器采用独特的管内管 外缠绕结构，有效增加 换热面积，提高传热效 率。
耐高温高压：材料选 择优良，能够承受高 温高压的工况，保证 设备长期稳定运行。
解决方案：检查密封件和连接处，及时修复泄漏问题。
解决方案：检查换热器内部是否有堵塞或结垢，及时清理并进行调整。
汇报人：XX
核能发电：用于冷却反应堆，提高发电效率 火电发电：用于冷却锅炉，提高发电效率 风电发电：用于冷却涡轮机，提高发电效率 太阳能发电：用于冷却吸热器，提高发电效率
制药行业：用于 药品生产和加工 过程中的加热、 冷却和蒸发等工 艺流程，提高生 产效率和产品质 量。
化工行业：用于 各种化学反应过 程中的热交换， 如聚合、裂解、 蒸馏等，同时能 够承受各种腐蚀 性介质。
利用效率
海水淡化：用 于大规模海水 淡化工厂的换
热
PART FOUR
传热效率：选择传 热效率高的换热器， 以满足工艺要求。
耐腐蚀性：根据工 艺介质的腐蚀性选 择耐腐蚀的材料。
机械强度：考虑换 热器的机械强度， 以确保其稳定性和 安全性。
经济性：在满足工 艺要求的前提下， 选择价格合理的换 热器。
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
外部壳体：提供稳定的支撑和 保护，防止外部环境对换热器 的干扰
缠绕管：由多个薄壁金属管 绕成，用于热量交换
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螺纹管缠绕式换热器的优势
【学员问题】螺纹管缠绕式换热器的优势？
【解答】①与传统的列管式换热器相比，每一根换热管束均以螺旋结构按一定规律均匀缠绕在壳体内。
这种结构一方面延长了管程长度，换热充分；另一方面极大的改变了壳程内流体状态，使流体呈强烈的湍流状态流动，强化传热，大大提高换热系数。
同时，螺旋缠绕弹性管束设计，可有效消除管道振动和因热胀冷缩变形产生的应力。
②螺旋螺纹结构、独特的表面处理工艺以及两侧介质的逆流换热，实现了流速高、温度梯度小、污垢系数小的特点，结垢倾向低。
③换热器体积只有与其相当的一般国产管壳式换热器体积的1/10左右，节省空间；同时也因为体积小、重量轻，便于安装、拆卸和清洗，减少了一次安装及后期维护费用；可以不用安装基础，直接与管道连接。
④换热系数的高低反映了换热器性能优越与否，特定工况下，换热系数最高可以达到14000w/㎡*℃。
⑤利用欧文（OWEN）湍流抖振频率准则原理，采用换热管束最小间隙设计，有效消除了湍流抖振现象。
换热器全不锈钢材质，本换热器的设计寿命按照ASME规定为40年。
⑥最高耐温400℃，耐压1.6MPa，由于本换热器的换热管束和壳体全部采用不锈钢材质，具有统一的膨胀系数，不会因为压力和温度不稳定而引起换热器变形；换热器耐高温、高压，无需减温减压装置。
⑦在结构设计时充分考虑了共振问题，有效抑制了声驻波震动现象，最大限度的限制了运行噪音，换热器运行时几乎没有噪音。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。