Spiralvärmeväxlare
Spiralvärmeväxlare - vätsketillämpningar
Spiralvärmeväxlare består av två koncentriska kanaler på vilka distansstift är svetsade för att bilda kanalernas mellanrum. Varje kanalspalt och kanalernas bredd väljs för att uppfylla varje kunds specifika krav och arbetsförhållanden. Vid korrekt utformning tas hänsyn till flödeshastigheter, viskositeter, partikelstorlekar och koncentrationer av partiklar för påfrestande vätskor och tryckfall osv. Distansstiften ökar, till viss del, mediernas turbulens i sina respektive kanaler.
Fördelar:
- En flödeskanal
Det enkanaliga flödet ger spiralvärmeväxlare en unik konstruktion för jämn värmeöverföringsfördelning och ett högt värmeöverföringsvärde (K-värde). Kompakt storlek och robusthet
Vid vätska-till-vätskavärmeväxling kan en Nexsons Spiralvärmeväxlare ersätta tre traditionella Tubvärmeväxlare, vilket frigör utrymme för annan processutrustning.
- Självrengörande effekt - inga döda zoner
Tack vare konfigurationen med en enda kanal skapas ett turbulent flöde för att hantera svåra och smutsiga medier på en eller till och med båda sidorna av värmeväxlaren.
Eftersom det är en konstruktion med en enda kanal, kommer flödeshastigheten att öka om tvärsnittet minskar i kanalen, vilket ökar turbulensen och avlagringen spolas ut. Låg underhållskostnad
Den självrengörande effekten gör det möjligt med längre drift och färre stopp av processen för rengöring och underhåll. Reservdelsbehovet är minimalt på grund av den unika konstruktionen. Detta gör att drifts- och underhållskostnaderna är exceptionellt låga.
Full tillgång till området för värmeöverföring
Tillgång och inspektion av hela värmeöverföringsytan är möjlig tack vare öppningsbara sidodörrar.
- Tillämpning för smutsiga media
Ursprungligen användes dessa spiralplattvärmeväxlare inom massa- och pappersindustrin där det ofta förekommer problem med nedsmutsning när man använder klassiska tubvärmeväxlare (eller flerkanalsvärmeväxlare) på grund av fibrer eller partiklar i medierna. - Tuffa processförhållanden
Tack vare sin robusta konstruktion klarar Nexsons spiralvärmeväxlare av höga temperaturer och/eller tryck även i cykliska situationer. Nexsons spiralvärmeväxlare kan hantera materialutvidgning utan mekaniska fel när de utsätts för tryck eller temperaturförändringar. Möjlighet att använda låga temperaturerskillnader
Nexsons spiralvärmeväxlare fungerar väl med medietemperaturskillnader så lågt som 3 °C.
Alternativ till konventionella tubvärmeväxlare
Tack vare sin termiska effektivitet, robusthet och mångsidiga konstruktion har spiralplattvärmeväxlaren sedan 1930-talet visat sig vara viktig inom så olika områden och industrier som massa och papper, raffinaderier, petrokemikalier, olja och gas, livsmedelsindustrier, gruvdrift, stål- och metalltillverkning samt miljötillämpningar som biogasproduktion och rening av avloppsvatten osv.
Nexson Group designar, utvecklar och tillverkar din spiralvärmeväxlare i valfritt formbart och svetsbart material (GreenSpiralTM). Dessa spiralvärmeväxlare är mer kompakta och tre gånger mer värmeeffektiva än tubvärmeväxlare och ger betydande besparingar i fråga om installationsutrymme samt drifts- och underhållskostnader.
Tack vare sin specifika konstruktion kan värmeväxlaren med vätska på båda sidor hantera en eller två vätskor som är förorenade. Båda kanalerna är lätta att komma åt för inspektion och rengöring.
Den här enkanalsvärmeväxlaren kan arbeta under extrema förhållanden (tryck och temperatur) och har en självrengörande effekt och har blivit ett alternativ till tubvärmeväxlare.
Traditionella användningsområden för
Spiralvärmeväxlare för flytande till flytande applikationer används i de flesta industrier: - massa och papper, raffinaderier, - petrokemikalier, - olja och gas, - livsmedelsindustrier, - gruvdrift, - stål- och metalltillverkning, samt,
Miljötillämpningar som: - Biogasproduktion och rening av avloppsvatten etc. i tillämpningar för:
- Värmeåtervinning
- Uppvärmning
- Kylning
Materialval och konstruktionsgränser
Spiralvärmeväxlare kan tillverkas i alla material som kan formas och svetsas (kolstål, rostfritt stål, duplex, superduplex, titan, nickellegeringar etc...) - SA 516 Gr60, SA 516 Gr70, 304 / 304L, 316 / 316L, UNS S310803, UNS S32205, UNS S32750, 904L, 254 SMO, C276, C22, C2000, titan...
Nexsons spiralvärmeväxlare används för ett konstruktionstryck från fullt vakuum till 80 barg och en konstruktionstemperatur på -200 °C till 450 °C.
Nexson kan tillhandahålla de största spiralvärmeväxlarna i världen, med upp till 500 m2 yta eller upp till 4 m i diameter.
Nexson Group levererar ett brett utbud av spiralvärmeväxlare från skräddarsydd design till standarenheter.
Spiralvärmeväxlare - Slamvärmeväxlare - Biogasrötning - Energiåtervinning
- Används normalt som värmare för anaerobt slam - Ekonomiserare för råslam/rågat slam - Pasteuriserare - Återvinning av energi från avloppsvatten.
- Högt värmeöverföringsvärde (K-värde) som leder till stora besparingar i energikostnader.
- Självrengörande effekt på grund av design och turbulens.
- För smutsiga applikationer - Kan hantera smutsiga och eller högviskösa vätskor på både varma och kalla sidorna samtidigt.
- Låg underhållskostnad
- Lågt tryckfall
- Lätt åtkomst för rengöring
Spiralvärmeväxlare - Bi-fasiska tillämpningar
Spiralvärmeväxlare består av två koncentriska kanaler på vilka distansstift är svetsade för att bilda kanalernas mellanrum. Varje kanalspalt och kanalernas bredd väljs för att uppfylla varje kunds specifika krav och arbetsförhållanden. Vid korrekt utformning tas hänsyn till flödeshastigheter, viskositeter, partikelstorlekar och koncentrationer av partiklar för påfrestande vätskor och tryckfall osv. Distansstiften ökar, till viss del, mediernas turbulens i sina respektive kanaler.
KONDENSERING
Ångan cirkulerar i tvärgående flöde i en helt öppen kanal med försumbart tryckfall och kylmedlet cirkulerar i en sluten spiralkanal.
Tack vare sin mångsidiga konstruktion kan den installeras direkt på toppen av en kolumn/rektor utan något stödsystem, vilket minskar installationskostnaderna avsevärt.
Den är perfekt lämpad för vakuumkondensering med försumbart tryckfall. Den kan även användas som kondensor för utloppsgaser.
AVDUNSTNING
Vätskan som ska avdunsta cirkulerar i en justerad kanalspalt som är helt öppen och som gör det möjligt att arbeta med media som är förorenande. Det är också lätt att komma åt för inspektion eller eventuell mekanisk rengöring.
FÖRSUMBART TRYCKFALL
Tack vare tvärflödet på gas- eller ångsidan finns det nästan ingen tryckförlust (vi befinner oss i ett intervall på 0,1 kpa).
KONDENSERING UNDER VAKUUM
Med ett mycket lågt tryckfall gör detta att spiralvärmeväxlare kan arbeta under fullständigt vakuum.
UNDERKYLNING AV INERTA GASER OCH/ELLER KONDENSAT.
Vi kan sätta upp olika mekaniska konstruktioner för att underkylda (eller inte underkylda) inerta gaser och kondensat.
KOLONN MONTERAD
Spiralvärmeväxlare kan monteras direkt på toppen av destillationskolonnen/reaktorn utan något stödsystem.
ÅNGVÄRMARE
Spiralvärmeväxlaren är gjord för att klara av cykliska uppgifter tack vare sin robusta konstruktion. Nexsons spiralvärmeväxlare kan expandera utan mekaniska fel under tryck- och/eller temperaturökning.
LÅG UNDERHÅLLSKOSTNAD.
Nexsons spiralvärmeväxlare är utformade för att maximera värmeöverföringsytan. De kan monteras vertikalt eller horisontellt utan att det behövs någon komplicerad installation. Dessutom är underhållskostnaderna mycket låga.
VÄRMEÖVERFÖRINGSOMRÅDE YTA
Värmeöverföringsyta tillgänglig från 2 till 3000 m².
Traditionella användningsområden för
Spiralvärmeväxlare för bi-fasiska tillämpningar används i de flesta industrier: - massa och papper, raffinaderier; - petrokemikalier; - olja och gas; - livsmedelsindustrier; - gruvdrift; - stål- och metalltillverkning, i tillämpningar som:
- Vakuumkondensor
- Overhead-kondensor
- Återflödeskylare
- Ventilationskondensator
- Gaskylare
- Ångvärmare
Materialval och konstruktionsgränser
Spiralvärmeväxlare kan tillverkas i alla material som kan formas och svetsas (kolstål, rostfritt stål, duplex, superduplex, titan, nickellegeringar etc...) - SA 516 Gr60, SA 516 Gr70, 304 / 304L, 316 / 316L, UNS S310803, UNS S32205, UNS S32750, 904L, 254 SMO, C276, C22, C2000, titan...
Nexsons spiralvärmeväxlare används för ett konstruktionstryck från fullt vakuum till 80 barg och en konstruktionstemperatur på -200 °C till 450 °C.
Nexson kan tillhandahålla världens största spiralvärmeväxlare med en värmeöverföringsyta från 2 till 3000 m² och upp till 4 m i diameter.
Ångvärmare - Bi-fasiska tillämpningar
ÅNGVÄRMARE
Spiralvärmeväxlaren modell 3 kan användas som ångvärmare för svåra uppgifter. En kanal med öppningsbara sidodörrar gör det lätt att komma åt för inspektion eller för en eventuell mekanisk rengöring.
Spiralvärmeväxlare är gjorda för att klara av cykeltjänster tack vare sin robusta konstruktion. Nexsons spiralvärmeväxlare tillåter materialutvidgning utan mekaniska fel under tryck- och/eller temperaturökning. Därför används spiralvärmeväxlare som ångvärmare.
KONDENSERING
Ångan cirkulerar i tvärgående flöde i en alternerad kanal med försumbart tryckfall och kylmedlet cirkulerar i en tillgänglig spiralkanal.
FÖRSUMBART TRYCKFALL
Tack vare tvärflödet på ång- och ångsidan finns det nästan ingen tryckförlust.
LÅG UNDERHÅLLSKOSTNAD.
Nexsons spiralvärmeväxlare är utformade för att maximera värmeöverföringsytan. De kan monteras vertikalt eller horisontellt utan att det behövs någon komplicerad installation. Dessutom är underhållskostnaderna begränsade.
VÄRMEÖVERFÖRINGSOMRÅDE YTA
Värmeöverföringsyta tillgänglig från 2 till 500 m².
Spiralvärmeväxlare inom industrin
Spiralvärmeväxlare används i många olika industriella applikationer tack vare deras effektiva och tillförlitliga värmeöverföringsförmåga för krävande medier. Deras flexibilitet och förmåga att hantera olika vätskor, smutsiga/förorenade eller högviskösa medier eller produktslurries med högt fast innehåll, samt gaser eller bifasiska medier gör dem användbara inom många områden och applikationer. Spiralvärmeväxlarna används ofta som economizers, värmare/kylare eller i tvåfastillämpningar som kondensering eller indunstning, ångvärmare, reboilers etc.
Nedan följer några branscher och tillämpningar där spiralvärmeväxlare kan användas med stor framgång:
Olje- och gasindustrin:
Inom olje- och gasindustrin, på land och till havs, kan flera värmeväxlarpositioner hanteras effektivt med spiralvärmeväxlare.
En sådan tillämpning är för MEG Reclamation:
MEG (Mono-Ethylene Glycol) används ofta i oljeborrhål och rörledningar för att förhindra hydratbildning i rörledningarna. Målet med MEG-återvinningsprocessen är att sätta en MEG-vatten-saltblandning i kontakt med en uppvärmd återvunnen ström av MEG för att återvinna MEG- och vattenkomponenterna. Spiralvärmeväxlare har under lång tid visat sig vara den idealiska värmeväxlaren för att hantera svåra driftsförhållanden och minska underhållsfrekvensen drastiskt. Nexsons spiralvärmeväxlare används för återvinning av monoetylenglykol tack vare deras förmåga att hantera partiklar utan kristallisering.
Petroleumraffinaderier:
I oljeraffinaderier omvandlas och raffineras petroleum till användbara produkter som bensin, dieselbränsle, bitumen och asfaltbas, eldningsoljor, fotogen, kondenserad petroleumgas och petroleumnafta.
Petroleumraffinering, som är av fossilt ursprung, har möjligheter till koldioxidavskiljning samt blandning med fossilfria bränslen, biobränslen, och forskning för nya processvägar för inblandning av fossilfria råvaror, såsom nya biooljor och utnyttjande av avskild koldioxid.
Raffinering av petroleum kräver flera processteg, t.ex: - avsaltning, - atmosfärisk och vakuumdestillation, - katalytisk krackning, - reformering, - blandning, etc.
En sådan tillämpning är för Coker-processes som economizer eller kylare:
I cokerprocessen är målet att omvandla tunga element till lättare produkter och flexigas. De främsta fördelarna med denna process är att man skapar en högvärdig flytande produkt samt ren flexigas, som kan användas på olika sätt, antingen som raffinerat bränsle eller för kraftgenerering.
Med stor kanalhöjd, kompakta storlekar och korrekt vald geometri för optimal hastighet på mediaströmmarna har spiralvärmeväxlare framgångsrikt löst problemet med nedsmutsning av värmeväxlarutrustning i den svåra coker-processen.
- Spiralvärmeväxlare används som economizer för att förvärma matningen till strippern.
- Spiralvärmeväxlare används för att kyla slurrystripperns bottenmedia.
Petrokemiska industrier:
En enorm mängd kemikalier av olika slag tillverkas av petroleumderivat för industriellt bruk och för konsumentvaror som kräver ett brett spektrum av olika enhetsoperationer. Några av de vanligaste petrokemiska produkter som tillverkas i världen är PVC och vinilklorid, polyetylen, polyamid, etylenglykol och polyestrar, polystyrol, terftalsyra och PET, TDI (toulendiisocyanat), MDI (metylendifenyldiisocyanat) etc.
Två sådana tillämpningar är för PVC Process - Refluxkondensor och PVC Slurry Interchanger:
Nexsons värmeväxlare är anpassade för att uppfylla miljökrav och högtryckskrav. Inom PVC-industrin kräver påväxt på grund av den höga koncentrationen av suspenderade ämnen i mediet och viskösa polymerer intensivt underhåll när det handlar om flerkanaliga värmeväxlare. Spiralvärmeväxlare har under lång tid visat sig vara den idealiska värmeväxlaren för att hantera svåra driftsförhållanden och drastiskt minskat underhållsfrekvensen.
Spiralvärmeväxlare kan användas med stor framgång som:
- Återflödeskondensorer. Återflödeskondensorn är monterad direkt på strippkolonnen.
- PVC Slurry Interchanger för återvinning av värme från PVC-slurry.
Gruv- och stålindustrin:
Med de pågående energiförändringarna från traditionell fossilbaserad energi och bränsle till elektrifiering av processer och fordon kommer gruvindustrin att påverkas eftersom fler mineraler kommer att behövas för batterier etc. Global uppvärmning och nya mer hållbara gruv- och mineraluppgraderingsprocesser utvecklas för att minska koldioxidavtrycket. Inom stålindustrin forskar man också om nya processer för att eliminera koldioxidintensiv koksugnsgas och reducera järn genom direktreduktion med H2-gas som reduktionsmedel.
Den traditionella produktionsprocessen, med koksugnsgas, kommer sannolikt att användas under många år i de flesta delar av världen. Dessa anläggningar behöver uppgraderas för bättre energieffektivitet, lägre utsläpp och har enorma möjligheter till koldioxidavskiljning och utnyttjande av koldioxidavskiljning.
Spiralvärmeväxlare används ofta i uppgraderings- och lakningsprocesser för mineraler som:
Dessa spiralvärmeväxlare är kundanpassade enheter för uppvärmning av zinkslurry med ånga, samtidigt som värmeväxlaren alltid hålls ren under drift. Enheten är helt symmetrisk, vilket innebär att slutanvändaren kan vända flödesriktning och media för båda kanalerna, på ett sådant sätt att zinkslam och ånga byter kanal när uppbyggnaden av zinkföroreningar börjar minska den termiska prestandan.
Spiralvärmeväxlare används också ofta i uppgraderingsprocessen för koksugnsgas som:
- Primär-/slutkylare
- Krupp Koppers Process - Avlegmator
- Kondensorer för bensen och lättolja
- Oljekylare/värmare
Kemiska industrier:
En enorm mängd kemikalier av olika slag tillverkas för industriellt bruk och för konsumentvaror som kräver ett brett spektrum av olika enhetsoperationer och värmeöverföring. Några av de vanligaste kemikalierna som tillverkas i världen är svavelsyra, fosforsyra, natriumhydroxid, klor, klorsyra, ammoniak, peroxid, formol och myrsyra, bläck och pigment som titandioxid etc.
Många av dessa kemikalier produceras via vägar som drar nytta av användningen av spiralvärmeväxlare. För att nämna en av dessa, titandioxid som produceras med titantetraklorid som en mellanprodukt, används Spiral Heat Exchanger för TiCl4-slurry med stor framgång över hela världen.
Massa- och pappersindustrin:
Liksom många andra industrier söker även den traditionella massa- och pappersindustrin efter förbättringar och hur man bättre kan utnyttja potentiellt värdefulla sidoprodukter, t.ex: - biobränslen från tallolja, - metanolproduktion, - ligninseparation från svartlut, - terpentin, - svavelsyra från avgas, - biogas och biopellets, - nya biokemikalier, etc. Många massabruk som använder Kraft-processen (sulfat) är också självförsörjande på energi, exporterar el till elnätet och levererar fjärrvärme till närliggande städer. Moderna massabruk har också potential för ett negativt koldioxidavtryck med hjälp av avskiljning och lagring eller användning av koldioxid. Nya koncept skapas och dessa nya fabriker kallas ofta BioPruduct Mills.
Spiralvärmeväxlare används också ofta i applikationer inom massa- och pappersindustrin, för media som t.ex: - vitlut; - svartlut; - grönlut; - vitt vatten; - högkoncentrerat kondensat; - smutsiga kondensat; etc.
Livsmedelsindustrin:
Växande befolkningar ökar utmaningarna med att tillhandahålla råvaror, bearbeta och transportera livsmedel till konsumenterna. Erivac kan tillhandahålla processutrustning för ett stort antal livsmedelsindustrier, t.ex: - Mejeriprodukter, mjölk och mjölkproteiner; - Bryggerier; - Fruktjuicer; - Stärkelse och vegetabiliska proteiner; - Socker- och alkoholindustrier; - Ätliga oljor och fetter; - Soppor och såser etc. I många fall har avloppsvatten från livsmedelsindustrin också en hög organisk belastning, vilket gör det idealiskt för produktion av biogas.
Många av dessa branscher har tillämpningar där spiralvärmeväxlare är bland de bästa alternativen för värmeöverföring på grund av medier med höga temperaturer eller viskositet eller fast innehåll som stärkelseslurry, bryggerimäsk och fermenterade medier, raffinering av vegetabiliska oljor vid höga temperaturer etc.
Spiralvärmeväxlarens spiralformade design ger en kompakt struktur och möjliggör effektiv värmeöverföring, vilket gör dem idealiska för högeffektiva värme-/kylningslösningar. Deras förmåga att hantera höga tryck och temperaturer eller medier med hög viskositet, smutsiga och nedsmutsande medier, medier med stort innehåll av fasta ämnen och korrosiva medier gör dem till en viktig del av många industriella processer där värmeöverföring och temperaturreglering är avgörande.