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国内外现行设计和生产的换热器不下于十多种，但在实际应用中各有利弊；为了消除管壳式、管翅式、传统螺旋板式换热器的种种缺陷；我公司研发了一系列的新型专利“一种新型热交换装置-多圈式热换器”（专利号ZL95215477.3）、“一种可拆卸耐压多程双轴向流螺旋板式热换器”（专利号ZL03131883.5）、“一种热换芯可外轴的耐腐蚀双轴向流螺旋板式热换器（专利号ZL200510041521.1）”;开发了我公司独创的拥有自主知识产权的新一代热换器“螺旋板壳式换热器（IV型）。”并在诸多领域中成功地采用，深受用户信赖。
    管壳式换热器--管翅式换热器---螺旋板式换热器---多圈式换热器--螺旋板壳式换热器
    结构原理   ENTERPPISE QUALIFICATION
传统螺旋板换热器在我国已经形成规模、并制定了配套的设计、制造技术标准。但是传统的螺旋板换热器有以下的缺陷：流通截面积受限制因而处理、且流体量很小、且流体阻力较大；俩流体都走螺旋通道，无法采用有效的强化传热技术措施；承压能力较小，工作压力不超过2.4MPa；结垢后只能采用化学方法清垢。因以上因素，传统的螺旋板换热器一直没有在石化、空冷等处理量较大的领域中大规模使用推广。
    为了克服以上缺陷，我公司发明了多项专利技术，研制出具有独立自主知识产权的“螺旋板壳式换热器”。气结构特征在于将互不相通热程和冷程呈多圈排布，换热器的两端设有配流室，主题如下、图所示由平盖、壳体、中间隔板、换热芯壳体法兰等零件组成，工作原理为当热换热器流体从换热器的左下部进口进入配流室，左下部配流室的偶数通道是开口，奇数通道封闭，热流体经偶数道从左向右流动；与之相反，右下部配流板偶数通道时封闭的，而奇数道是开口的浴室流体从右上部的配流室流出。同样原理，冷流踢也如图所示形成了换热介质的逆流传热，同时，由于在换热芯中布置了根据不同介质特性特别设计的强化传热构件，优化设计组合，形成了“螺旋板壳式换热器”独特的传热机理。在石化、集中供热一级换热、远洋船舶、气体冷却和溶剂冷凝等实际应用中，取得了很好的社会经济效益，整体运行费用比其他形式的换热器有较大幅度的降低；获得用户的一致好评，是节能降耗优选产品之一。
    结构与原理  ENTERPPISE QUSLIFICATION

    性能特点  ENTERPRISE QUALIFICATION
    螺旋板壳式换热器外形虽和管壳式换热器相似，结构上和传统螺旋板换热器相近，但又具有其独有的性能特点，具体如下：
俩流体为纯流换热，使端部温差可达2-3℃；当换热器面积和两流体进口温度不变时，可将冷程的出口温度提高5℃以上，同时将热程出口温度降低5℃以上，可提高传热效率20%，减少运行成本20%以上。
    以卷板为主要换热元件，采用专利技术设备进行折边焊接，取缔两端封板，节省材料、减少焊接变形，简化制造工艺，降低成本。设备购置费只相当于相同换热面积管壳式的75-85%。
    换热设备结果特殊设计，换热器内胆可拆卸，变内压为外压，提高了设备耐压能力。该结果可用一般材料替代特种贵重金属（如钛材料换热器）外壳，大幅度减少设备投资。
    讲流体螺旋流变为轴向流，降低了设备运行阻力。流向的改变，增加了流体的通道截面积，大大地提高了设备的处理能力。
****处理量：液体900m3/h气体的1500m3/h
    可以根据工艺，自如设计流体的流速，流体在0。3m/s流速下即可实现湍流，所以流阻很小；减少了结垢的倾向。因为轴向流，可以设置翅片，螺旋片等强化传热元件，提高传热效率。
    性能特点  PERFORMANCE CHARACTERISTIC
    采用专用设备卷制螺旋体，可以实现多股流换热，适应客户相应的特殊工艺要求。
    介于以上特性，螺旋板壳式换热器特别适合在其他换热器不能使用的工矿工作。例如在物料处理量大，两流体体积流量相差大、温差大、粘度较大、压降要求小、流体含一定缠绕纤维的工况条件下，螺旋板壳式换热器具有其他换热器不可逾越的优势。
螺旋板壳式换热器迄今已经制造使用的****单节换热面积250㎡，****组合面积850㎡、压力4Mpa、温度250℃，有碳钢、不锈钢、钛等材料；处理过的介质有：易燃易爆液体和气体、高氯离子含量的溶液、有机酸、氟里昂、溴化锂溶液、石油树脂、发酵醪等等。涉及的工况有：无相变的水-水、水-液、液-液、水-气、气-液等换热和有相变的蒸发、冷凝换热和多相流体的冷凝冷却等诸多化工单元。经实践检验证明，螺旋板壳式换热器质量稳定可靠、性能优越、效能突出，是一种科技含量很高的成熟产品！
    事实上，对于现有的任何一种换热器，都不可能以****性价比完成客户所有的要求，仅仅在一些方面具有独到之处。螺旋板壳式换热器也不例外，其设计、结构复杂、制造精度，焊接技术水平要求高，传热效率比板式换热器低，使用压力比管壳式换热器低等等这些都需继续深入研究，推动换热设备结构形式的不断改进和发展。

单位 名称 主要特征 台数
南京斯力达食品开发公司 空气冷却器 5㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 14
南京斯力达食品开发公司 空气冷却器 3㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 5
南京新浦化工厂 热器水 100㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢、304 4
江苏永升集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
96年应用业绩
单位 名称 主要特征 台数
江苏永升集团公司 溴化锂溶液换热器 50㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 2
江苏永升集团公司 溴化锂溶液换热器 40㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 2
江苏永升集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
上海申马集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
浙江联丰集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
97年应用业绩
单位 名称 主要特征 台数
南京斯力达食品开发公司 空气冷却器 5㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 14
南京斯力达食品开发公司 空气冷却器 3㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 14
锡南机械厂 氟里昂冷凝器 冰淇淋机2㎡ 8
上海申马集团公司 热水器 10㎡PN0.6Mpa、TN100℃、碳钢 1
浙江联丰集团公司 产品冷却器 30㎡PN1.0Mpa、TN80℃、304 2
上海申马集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
98年应用业绩
单位 名称 主要特征 台数
浙江联丰集团公司 溴化锂溶液换热器 30㎡PN0.6Mpa、TN90℃、304 1
天津红旗化工厂 树脂冷却器 80㎡PN0.1Mpa、TN200℃、304 1
天津试剂厂 丙酮冷凝器 45㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 1
天津试剂厂 粗笨进料换热器 60㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 2
天津试剂厂 粗笨冷凝器 25㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢 1
天津试剂厂 釜底产物冷却器 20㎡PN0.6Mpa、TN120℃、碳钢 1
南京一棉 热水器 100㎡PN0.6Mpa、TN80℃、碳钢、304 1
04~06年应用业绩
单位 名称 主要特征 台数
扬子石化 酸水冷却器（三程） 48㎡PN0.6Mpa、TN200℃、304 1
扬子石化 干气冷却器 138㎡PN1.0Mpa、TN200℃、304 1
扬子石化 贫液冷凝器 350㎡PN1.0Mpa、TN150℃、304 1
华润集团桔杆乙醇试验厂 发酵醪冷却器 100㎡PN0.1Mpa、TN200℃、304 1
荆门石化 柴油加氢后冷却器 300㎡PN1.6Mpa、TN210℃、304 1
南京宗宇石油化工厂 C99冷却器 30㎡PN0.1Mpa、TN100℃、304 1
07~08年应用业绩
单位 名称 主要特征 台数
中海油南海某浮式平台 氟里昂冷凝器 2㎡钛制PN2.5Mpa、TN100℃、304 1
荆门石化 再生塔顶冷凝器 300㎡PN1.0Mpa、TN200℃、304 1
荆门石化 溶剂冷凝器 300㎡PN1.0Mpa、TN200℃、304 1

产品应用效果鉴定
SOCIAL EFFICIENCY BENEFIT
石油化工领域
中国石化荆门分公司100万吨/年柴油加氢装置于2005年6月投产。原设计采用列管换热器，不能满足工艺要求；在更换为螺旋板壳式换热器后，开车一次成功，完全满足装置实际生产需求，在换热面积仅1.7倍的前提下，换热量增加了6倍，平均对数温差提高12.8℃，循环水出口温升提高了4℃，出入口压力损失下降了一个数量级。停用了汽提塔顶表面蒸发空冷的软化水，提高了物料入口温度和生产能力，降低了能耗，使装置处理能力达到130万吨/年，精制的汽油比例达30%，深化了原料组分变化后的汽柴油精制工艺和生产要求，扩宽了装置加工原料的来源。设备投产运行后，据不完全统计，该系统减少软化水用量20T/H、电220KW/H。仅此两项按财务成本价格计算，每年节约生产运行成本108万元，半年即可收回设备投资。目前，装置运行平稳，产品质量稳定。
经江苏省科技查新咨询中心调研结论是：“综合国内外所检索文献并与本委托项目比较，因内外以有客拆卸耐压螺旋板换热器的报道，但未见将换热器多节串联，各节间流体流道逐步变小，使流体的流速接近****流速的报道，未见有较之管壳式换热器K值增大1倍，传热表面热流强度可增大2倍；在满足负荷运行条件下，工艺流体的压力降只有0.001MPa为同工位管壳式换热器的1/20；单位换热面的金属材料消耗可节约1/4的报道。”
根据其技术特性，螺旋板壳式换热器可以在石油化工运行装置的降本增效或新建，扩能改造上发挥其技术优势。如：分馏、蒸馏、吸收、解析及塔顶冷凝/冷却器，中段回流换热器，产品冷却器；干气、富气、酸性气冷却/加热器等工况。
产品应用效果
SOCIAL EFFICIENCY BENEFIT
化工行业
螺旋板壳式换热器在蒸馏、萃取、蒸发、发酵、反应等其化化工单元过程有突出的性能体现。
南京宗宇石油化工有限公司C9石油树脂聚合反应为放热反应，为控制反应温度,原来采用-10℃乙二醇冷冻液在夹套和盘管加搅拌器冷却，由于冷却效果不佳，单釜聚合从原料冷却、加催化剂到聚合完毕要12小时，后改为釜外强制循环，循环强度为5次/小时，循环路上设置一台30㎡螺旋板壳式换热器，投用后单釜周期缩短为9小时，在总能耗基本不变的条件下，产量增加了25%，取得了显著效益。
电力系统
高、低压加热器是利用汽轮机抽汽加热锅炉给水的热交换器，是提高电厂热经济性的重要辅助设备。高、低压加热器的故障，不仅是经济问题，亦涉及汽轮机及锅炉的安全问题。根据统计，所有报废和在役压加热器设备故障中，热交换管泄漏是最常见的故障，占70%以上，因此提高加热器的可靠性具有十分重要的意义。
螺旋板壳式换热器没有管板，流体为轴向流；没有热应力、振动、流体冲刷等至损因素。例如在芯程蒸汽0.2MPa，110℃工况下，其K值比管壳式换热器大50%，价格可节约30-40%。因此螺旋板壳式换热器在热电站低加换热器工况可靠性、性价比均优于管壳式换热器。
供暖系统
热电联供，是节能减排、可持续发展和以人为本的有效技术措施，它由热源、一级换热站、供热管网、各热力站组成，一级换热站换热设备的好坏将对供热系统产生重要的影响。螺旋板壳式换热器具有传热效率高，换热单元组合性好，结构紧凑，压降小，无需热应力补偿，处理量大，耐高温高压，维修方便等特点，是热网采暖系统替代管壳式换热器****设备之一。
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产品应用效果鉴定
SOCIAL EFFICIENCY BENEFIT
07年在天津某热电厂，供500完平方米城市居民采暖面积，一级换热站原设计采用单台680㎡，直径1.5m，长度8.4m，单台重量21T的管壳式换热器4台。因运行达不到预期效果，在综合考察多种换热设备后，首先采用一台400㎡螺旋板壳式换热器更换原设计680㎡管壳式换热器试水温度90℃，一级站供水温度130℃，回水温度70℃。运行结果，热力系统压降、温度、流量、传热效率皆达到设计指标，一年后全部更换，设备至今运行效果良好。经北京市节能产品评审委员会鉴定，授予该换热器节能产品称号，属于一级换热站换热器推广产品。
中央空调系统
在中央空调系统中，当压缩机机构、尺寸、转速、制冷剂确定后，能够改变机组运行条件的是蒸发温度和冷凝温度。其中影响能耗的首推冷凝温度；当冷却水进口温度一定时，冷凝温度由冷凝器的端部温差决定。冷凝器端部温差越小，理论电功耗越小，相应节能效果越好。
在中海油某浮式生产储轮上水冷空调机中冷凝器（冷却介质为海水）进行螺旋板壳式和传统管壳式对比试验结果声明：在换热面积相等、冷却水进口温度相同的条件下，冷凝温度可有管壳的45℃降到螺旋板壳式的32℃；压缩机能耗降低13%。由于采用了可拆卸换热芯内胆结构，节约大量价格昂贵的钛金属材料。如果由于陆上制冷机组，可实现以铝代铜，降低冷凝器材料购置费80%以上。
国内某大型运动场，螺旋板壳式换热器在70*104Kcol/h双效直燃式溴化锂冷水机组上代替原来采用的管壳式换热器，取得了显著的效果。其综合性能对比如下：

 

产品应用效果鉴定
SOCIAL EFFICIENCY BENEFIT
由以上性能对比结果可以知道，螺旋板换热器具有端部温差小的优势，可提高冷凝器的过冷度和蒸发器的过冷度，增加换热能力。因此可以提高机组的能效比同时降低冷却循环水的循环量，促进节能减排，提高空调产品的竞争力，相对管壳式换热器有很大的优势，是空调系统冷凝器****换热器之一。
设备空冷效果
在各冷却系统中，空冷技术多年来一直未能推广，目前仅仅局限用于少数工程。如石化行业塔顶镏出物空冷器。影响空冷器推广的主要原因有两方面：一方面是现有空冷器冷却终温过高，采用现有的空冷调备，其端部温差一般在15℃以上，这意味着当环境温度为40℃时，物料的出口温度达到55℃以上，远远大于一般工况终温应小于45℃的要求。另一方面，现有空冷器的传热系数K值过低，一般不到100W/（M2*K），使空冷器的紧凑性很低，占地面积太大，基础投资、设备投资大。制约了空冷换热器的推广。
螺旋板壳式换热器在中国扬子石油化工有限公司气体脱硫装置中的运行结果表明，上述两大技术难点有了突破性的进展。本设备采用特殊设计，在气侧设置翅片，物料侧优化设计，强化换热效果，使物料和空气两介质的端部温差只有3℃，传热系数K值平均高达1686W/（M2*K），取得了极大的经济和社会效益。拓展了空冷器的应用空间，特别适合在水资源贫乏地区推广使用。
综上所述，螺旋板壳式换热器在国内外的各行业中有着广泛的应用，并且从各个角度来看和同类型号的产品相比有着明显的优势：

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