Uno scambiatore di calore con tubo a spirale è realizzato posizionando uno o più set di tubi avvolti a spirale all'interno di un guscio. Le sue caratteristiche includono una struttura compatta e un'area di trasferimento del calore più ampia rispetto ai tubi diritti. Ha un'area di trasferimento del calore più ampia rispetto a un tubo dritto e uno stress termico inferiore, ma la pulizia all'interno del tubo è più difficile. Può essere utilizzato per riscaldare o raffreddare fluidi con maggiore viscosità.
Scambiatori di calore a spirale (compresi gli scambiatori di calore a tubi a spirale e gli scambiatori di calore a piastre a spirale) sono caratterizzati dalla loro struttura unica del canale di flusso. Presenta vantaggi significativi in termini di efficienza dello scambio di calore e utilizzo dello spazio. Tuttavia, presenta anche limitazioni come complessità strutturale e difficoltà di manutenzione. Di seguito è riportata un'analisi dettagliata dei suoi vantaggi principali e dei principali svantaggi:
1.Vantaggi fondamentali
Elevata efficienza di scambio termico e ampio coefficiente di trasferimento del calore
Quando il fluido scorre all'interno del canale a spirale, si forma una forte turbolenza sotto l'azione della forza centrifuga. (Il flusso turbolento può essere ottenuto con un basso numero di Reynolds, in genere Re > 1000.) Ridotta significativamente la resistenza termica dello strato limite del fluido. Il valore del coefficiente di trasferimento di calore K è molto superiore a quello degli scambiatori di calore a fascio tubiero-(-(generalmente 2-3 volte quello degli scambiatori di calore a fascio tubiero- scambiatori di calore).
I fluidi caldi e freddi scorrono in flusso contro-corrente o incrociato-(gli scambiatori di calore a piastre a spirale sono per lo più in controcorrente pura). Grande differenza di temperatura di scambio di calore, l'energia viene utilizzata in modo più efficiente e le dimensioni dell'apparecchiatura sono più piccole per gli stessi requisiti di scambio di calore.
2. Struttura compatta e elevato utilizzo dello spazio
L'area di scambio di calore è concentrata nel canale di flusso a spirale. L'area di scambio di calore per unità di volume è 2-4 volte quella di uno scambiatore di calore a fascio tubiero-. Non è soggetto a incrostazioni ed è relativamente facile da pulire e manutenere (per scambiatori di calore a piastre a spirale).
Nel flusso turbolento, il fluido ha un forte effetto corrosivo sulla parete del tubo, che può inibire efficacemente la deposizione di sporco; anche se viene generata una piccola quantità di calcare, è possibile rimuoverlo mediante controlavaggio o pulizia chimica.
Gli scambiatori di calore a piastre a spirale non hanno zone morte nei canali di flusso, garantendo un flusso del fluido uniforme ed evitando il problema di incrostazione causato dallo spazio tra i deflettori e il fascio tubiero negli scambiatori di calore a fascio tubiero-e-.
Può gestire una varietà di tipi di fluidi, inclusi fluidi viscosi (la turbolenza può ridurre la resistenza viscosa) e fluidi contenenti un piccolo numero di particelle (il canale di flusso a spirale non si blocca facilmente e le particelle possono essere scaricate con il fluido).
3.Basso consumo energetico e bassi costi operativi:
Il flusso turbolento ha perdite di resistenza relativamente basse (rispetto alla turbolenza forzata negli scambiatori di calore a fascio tubiero-e-), richiede meno potenza della pompa e consuma meno energia durante il funzionamento a lungo-termine.
Ha una struttura complessa, è difficile da produrre, implica processi di saldatura complessi ed è scomodo da manutenere e riparare. Capacità di carico-di pressione limitata (rispetto agli scambiatori di calore a fascio-e-a tubi) e limitata dalla resistenza strutturale: gli scambiatori di calore a piastre a spirale in genere hanno una capacità di carico-di pressione inferiore rispetto agli scambiatori di calore a fascio-a tubiscambiatori di calore ce raggiungere pressioni più elevate ispessendo il guscio e utilizzando tubi ad alta-resistenza). L'applicazione è limitata in condizioni di alta-pressione (come pressione > 10MPa).
Quanto sopra rappresenta la mia comprensione dei vantaggi e degli svantaggi degli scambiatori di calore con tubi a spirale. Se desideri saperne di più sulle unità scambiatori di calore o sei interessato ad acquistarli, invia un'e-mail a 9988xiaoshuai@gmail.com e ti risponderemo non appena vedremo la tua e-mail!
