螺旋板换热器在发酵工业中的应用.pdfVIP

维普资讯 河 北 科 技 大 学 学 报 第 2O卷 第 2期 JOURNALOFHEBElUNIVERSITY OF VO 【．2O N o．2 总第 {9期 1999年 SCIENCE AND TECHNOLOGY Sum 49 1999 螺旋板换热器在发酵工业 中的应用 f c， 董秀± 朱文众 王丽丽 T ．， ， — 一 ＼ L1 ————一 ———一 f 一’ ． ＼ ／ 河北科技大学生物科学-bI程系 石家庄 050018 摘 要 总结 j高效螺旋板换热器所具有的独特优点及其在发酵I业 中的广泛应用 ， 并根据发酵I业物料固体粒子含量高的特性，提 出1在结构设计方面应适当减少螺旋 关键词和坚：垦丝苎墨墨墨!!三业一；应用j屯=—’袭 《中国图书资料分类法》分类号 TQ 9205 TheApplicationofSpiralLaminaHeatExchanger inFermentation Industry DongXiuping ZhuW enzhong W angLili 1 螺旋板换热器的基本结构及特点 螺旋板换热器是一种高效板式换热器，由瑞典罗森布拉德公司于 1930年首创，并取得专利 权 。随后许多国家相继仿造 。我国于 20世纪50年代在化学工业开始使用，60年代具备了批量生 产能力，7o年代进行了标准化、系列化工作，并在各行业推广使用。 螺旋板换热器主要由传热板、定距柱、端盖及两流体进出口、接管等部件组成。两块金属板卷 成一对同心圆的螺旋形通道，中心处用隔板将两流体隔开，两流体在金属板两边的流道 内逆流流 动，从而实现热交换 。两板之间焊有定距柱，来确定流遭间距 ，同时也增强螺旋板的刚度，提高流 体的湍流程度 。由于这种特殊的结构，而具有独特的优点，表现在以下几个方面： 收稿 日期：1999—01—22}修 回日期 ：1999—04—02}责任编辑：陈玉堂 维普资讯 第 2期 董秀平等 螺旋板换热器在发酵工业中的应用 1)传热强度高 流体在螺旋板换热器中作螺旋流动，由此产生的离心惯性力提高了流体的 湍流程度，同时，通道中的定距柱也可以破坏边界层而产生湍流。因此在较低的雷诺数下 (一般在 Re=l4O0～1800之间)就可形成湍流，从而强化了传热过程 ，在水．水传热条件下，传热系数可 达 2000~3000W ／(m。·℃) 2)结构紧凑，不用管板，制造方便 螺旋板换热器是用金属板卷制的，没有管板、管箱等不起 热交换作用的部件 ，单位体积的传热面积约为列管式换热器的 2～3倍 。 3)便于利用低温热源 由于两种流体在较长的螺旋通道 内进行完全逆流的热交换，产生的 传热温差较大 ，这样就为生产中回收利用二次能源创造了条件 。 4)不易结垢 流体在螺旋板换热器中走的是单流道 ，并且它的允许流速又 比其他类型的换 热器高，因此不易结垢 。 但螺旋板换热器也存在着许多缺点，主要缺点有 ： 1)承压能力受限 螺旋板换热器的板厚与压力和直径的乘积成正比，而螺旋板的外圈直径 又很大 ，故设计压力不能太大 ，否则板材过厚 ，不利于传热和卷制。 2)容量受限 由于单流道流通能力较小，故介质的体积流量受到限制，否则流阻较大 ，致使 输送动力消耗加大。 3)不易检修 囡螺旋板换热器 已整体卷制焊接为一体 ，所 以一旦发生故障就很难检修 2 螺旋板换热器在发酵工业中的应用 在发酵工业生产过程中，物料的温度始终是一个重要的工艺参数，经常需要对物料进行升 温、降温操作，过去主要是采用各种各样的蛇管换热器来完成这些操作。但蛇管换热器存在着传 热系数较小、需换热介质较多、体积大 、占地面积大等缺