Échangeur de chaleur en spiralePrésentation du produit
L'échangeur de chaleur en spirale à haute-efficacité en acier inoxydable est un dispositif de transfert de chaleur à haute-efficacité fabriqué à partir de matériaux de haute-qualité résistants à la corrosion-tels que l'acier inoxydable 316L et conçu avec une structure de faisceau de tubes enroulés en spirale multi-. Sa structure centrale est constituée de tubes d'échange de chaleur étroitement enroulés autour d'un cylindre central à un angle hélicoïdal de 3 degrés -20 degrés, formant un entrecroisement, Canaux de fluide à contre-courant. Combiné à un processus de connexion de plaque tubulaire entièrement soudée, un échange thermique stable est obtenu sur une large plage de température de -196 degrés à 400 degrés et une plage de pression élevée de 0-20 MPa. Cet équipement surmonte le compromis traditionnel entre l'efficacité du transfert de chaleur et l'occupation de l'espace, atteignant une zone de transfert de chaleur de 100 à 170㎡/m³ par unité de volume, soit 3 à 5. fois celui des équipements à coque et tube conventionnels, tout en réduisant le poids de plus de 40 %. Simultanément, en tirant parti de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable et des capacités d'optimisation des fluides de sa structure en spirale, il est devenu un équipement essentiel pour la conservation de l'énergie industrielle et le contrôle de la température des processus.
Caractéristiques principales du produit
Transfert de chaleur amélioré en spirale-, leader du secteur en termes d'efficacité.
La structure hélicoïdale tridimensionnelle du caloduc génère une forte circulation secondaire dans le fluide, augmentant l'intensité des turbulences de 3-5 fois, perturbant efficacement la couche limite thermique et atteignant un coefficient de transfert de chaleur aussi élevé que 14 000 W/(㎡・ degré). Par rapport aux échangeurs de chaleur à calandre-et-traditionnels, cela représente une amélioration de 30 % à 50 %. Utilisant une conception d'échange thermique à contre-courant pur, il augmente l'utilisation de la différence de température de 30 %. Sous les mêmes exigences d'échange thermique, l'efficacité thermique dépasse 98 % et l'efficacité de l'échange thermique par unité de surface est 3 à 7 fois supérieure à celle des équipements traditionnels.
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Alimenté en acier inoxydable, adapté aux conditions de travail difficiles.
Le corps principal est en acier inoxydable 316L, avec un taux de corrosion annuel < 0,01 mm dans les environnements Cl⁻, et peut résister aux milieux corrosifs tels que les solutions acides et alcalines et le chlore gazeux humide ; pour des conditions de fonctionnement spéciales, il peut être amélioré en alliage de titane. Il a fonctionné en continu pendant 5 ans dans les parcs industriels chimiques côtiers sans corrosion ni fuite, et l'équipement a une durée de vie de 30-40 ans. Il prolonge la durée de vie de 3-5 fois par rapport aux équipements traditionnels en acier au carbone. La structure entièrement soudée, combinée à la technologie de soudage par résistance et de liaison par expansion, entraîne un taux de fuite inférieur à 0,001 %, ce qui la rend adaptée aux conditions de haute pression de 20 MPa.
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Conception compacte + auto-nettoyage, coûts de fonctionnement et de maintenance optimaux.
Avec un volume seulement 1/10 de celui des échangeurs de chaleur à calandre-et-traditionnels, les coûts d'infrastructure sont réduits de 70 %, ce qui le rend particulièrement adapté aux scénarios d'espace restreint tels que les plates-formes et les navires offshore. Le débit de conception élevé de 5,5 m/s et l'effet de récurage du canal en spirale réduisent le taux de dépôt de saleté de 70 %, prolongent le cycle de nettoyage à 12 - 18 mois et réduisent les coûts de maintenance annuels de 40%.
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Contrainte thermique auto-compensante, ce qui se traduit par une forte stabilité opérationnelle.
Le faisceau de tubes comporte des sections libres élastiques aux deux extrémités, qui peuvent se dilater et se contracter axialement en fonction des changements de température, absorbant efficacement les contraintes de dilatation thermique. Même dans des conditions de travail extrêmes avec une différence de température allant jusqu'à 300 degrés, il peut toujours éviter des pannes telles que la fissuration des plaques tubulaires. Un exemple d'application dans une centrale thermique montre que l'équipement a fonctionné en continu pendant 12 ans sans panne, avec une fiabilité dépassant de loin celle des échangeurs de chaleur à tubes en U traditionnels.
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Avantage concurrentiel
Précision améliorée du contrôle de la température
Dans les applications pharmaceutiques de chauffage de l'eau purifiée, les fluctuations de température peuvent être contrôlées à ± 0,2 degré près, répondant ainsi aux exigences strictes des BPF en matière de contrôle de la température de l'eau pour injection et garantissant l'effet stérilisant des médicaments.
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Consommation d'énergie considérablement réduite
Dans les unités de craquage catalytique des raffineries, par rapport aux échangeurs de chaleur traditionnels à calandre-et-à tubes, l'efficacité thermique est passée de 72 % à 88 %. Une seule unité d'équipement peut économiser 12 000 tonnes de consommation de vapeur par an, soit l'équivalent d'environ 1 700 tonnes de charbon standard, et réduire les émissions de carbone de 4 200 tonnes.
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Adaptation flexible de la charge
Face à des fluctuations de charge de 10 à 120 % dans la production industrielle, le taux de dégradation de l'efficacité du transfert de chaleur est inférieur ou égal à 5 %. Par exemple, dans les besoins de chauffage par lots dans la transformation des aliments, il peut fonctionner de manière stable sans ajustements fréquents des paramètres.
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Régulation de température et de pression à large plage-
Prend en charge le fonctionnement sur une large plage de températures allant de -196 degrés (liquéfaction du GNL) à 400 degrés (réaction chimique). La précision du contrôle de la différence de température est de ±0,3 degré à ±1 degré, répondant aux exigences précises de contrôle de température pour la stérilisation pharmaceutique et la réfrigération à basse température-. La résistance à la pression dépasse 20MPa. Il peut être directement adapté aux processus à haute pression tels que l'hydrocraquage et les gazéificateurs IGCC, sans avoir besoin de dispositifs supplémentaires de désurchauffe et de réduction de pression.
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Faible teneur en carbone, économie d'énergie et réduction de la consommation ;
En réduisant la consommation d'énergie primaire grâce à un transfert de chaleur efficace, la consommation d'énergie dans les usines de liquéfaction de GNL est réduite de 28 % et les émissions de carbone sont réduites de 25 %. Le processus de captage du carbone atteint un taux de liquéfaction du CO₂ de 98 %, contribuant ainsi à l'objectif de neutralité carbone. La fabrication de l'équipement utilise un processus de recyclage en boucle fermée-, avec un taux d'utilisation du titane de 95 %, réduisant ainsi les émissions de carbone de 30 % pendant la phase de production d'une seule unité.
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Caractéristiques techniques
La structure hélicoïdale reconstruit les limites thermodynamiques.
Mécanisme de transfert de chaleur très efficace
Les échangeurs de chaleur à tubes spiralés en acier inoxydable forment un réseau de transfert de chaleur tridimensionnel à travers plusieurs couches de tubes enroulés dans des directions opposées selon le même angle. Cela provoque une circulation secondaire du fluide dans le canal en spirale, perturbant l'épaisseur de la couche limite et augmentant le coefficient de transfert de chaleur de 20 % -40 % par rapport aux échangeurs de chaleur à calandre-et tubes traditionnels, atteignant un maximum de 14 000 W/(m²·degré). Par exemple, dans les unités de craquage d'éthylène, l'efficacité de l'échange thermique est passée de 72 % à 85 %, économisant 12 000 tonnes de vapeur par an.
Structure compacte
Avec la même capacité d'échange thermique, le volume de l'équipement ne représente que 1/10 de celui d'un échangeur de chaleur à calandre-et-tube traditionnel, et le poids est réduit de 40 à 60 %. Cette fonctionnalité lui permet de réduire l'empreinte de 60 % dans les projets de terminaux de réception de GNL, économisant ainsi plus de dix millions de yuans en coûts fonciers.
Résistance à la corrosion et longue durée de vie
Fabriqué en acier inoxydable 316L ou en alliage de titane, il a un coefficient de dilatation thermique uniforme, résiste aux températures élevées (jusqu'à 400 degrés), aux hautes pressions (20 MPa) et à la corrosion (résistant aux milieux acides, alcalins et salins), avec une durée de vie conçue de 30 à 40 ans. Dans les milieux hautement corrosifs tels que l'acide chlorhydrique (20 %) et l'acide sulfurique (15 %), le taux de corrosion est inférieur à 0,005 mm/an.
Fonction autonettoyante-
La conception du canal en spirale améliore l'effet de rinçage du fluide sur la saleté des tuyaux, ce qui réduit le risque d'accumulation de tartre et de particules solides, réduit la tendance à la formation de tartre, prolonge le cycle de nettoyage à 12 à 18 mois et réduit les coûts de maintenance de 50 %.
Les échangeurs de chaleur en spirale à haut-efficacité en acier inoxydable, avec leurs caractéristiques de transfert de chaleur à haute efficacité-, de résistance à la corrosion et à la pression, de conception compacte et d'économie d'énergie, conviennent aux besoins d'échange de chaleur de processus complexes dans diverses industries. Ses principaux scénarios d'application couvrent des secteurs industriels tels que la chimie, l'énergie, l'alimentation et la pharmacie, ainsi que la métallurgie, comme détaillé ci-dessous :
industrie pétrochimique
Dans le traitement du pétrole brut : utilisé pour le préchauffage du pétrole brut, la récupération de la chaleur résiduelle dans les colonnes de distillation atmosphérique et sous vide et l'échange thermique des milieux de traitement dans les processus de craquage catalytique et d'hydroraffinage. Il peut gérer efficacement les milieux corrosifs contenant du soufre et de l'acide et convient aux environnements de processus à haute -température et haute-pression.
Industrie de l'énergie et de l'énergie
Dans le domaine des énergies nouvelles : dans la purification des matériaux photovoltaïques en silicium et la synthèse d'électrolytes de batteries au lithium, il réalise le refroidissement des milieux à haute-température et le préchauffage des milieux à basse-température ; dans la production d'énergie biomasse et d'hydrogène énergie, il complète l'échange thermique et la purification du gaz brut.
Industrie alimentaire et pharmaceutique
Fabrication pharmaceutique : Dans le contrôle de la température des réactions de synthèse de médicaments, la stérilisation et le refroidissement des solutions d'injection, ainsi que les processus de concentration et de refroidissement des extraits de médecine traditionnelle chinoise, les exigences de stérilité et de résistance à la corrosion de la production pharmaceutique doivent être respectées, tandis que la température d'échange thermique doit être contrôlée avec précision.
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