Technical information - Welded spiral heat exchangers

How do spiral heat exchangers work

Alfa Laval spiral heat exchangers are circular units containing two concentric spiral flow channels, one for each fluid. The different media flow counter currently: one fluid enters the centre of the unit and flows towards the periphery, the other enters the unit at the periphery and moves towards the centre. The channels are curved and have a uniform cross section. There is no risk of intermixing.

The product channel is normally open on one side and closed on the other. The channel for the heating/cooling medium can sometimes be closed on both sides, depending on the cleanliness of the heating/cooling medium. Each channel has one connection in the centre and one on the periphery of the heat exchanger.

The single-channel geometry also creates a scrubbing effect that we refer to as the SelfClean™ design. If fouling does occur in the heat transfer channel, the cross-section of this part of the channel is decreased. However, since the entire flow must still pass through the channel, the velocity increases, the resulting fluid force then flushing away any accumulations of deposits as they form.

Compare this design with shell-and-tube heat exchangers where the flow enters different tubes in parallel. When tubes start to foul, pressure drop increases pushing the fluid to find alternative flow paths. The result is that fouling and clogging of the tubes happens very quickly. With Alfa Laval spirals, on the other hand, fouling and clogging is virtually eliminated.

Our welded spiral product range

Az Alfa Laval SelfClean™ konstrukciónak köszönhetően a SpiralPro típusú hőcserélők okos választást jelentenek a szennyezett folyadékokkal, iszappal, emulziókkal, zagyvízzel, illetve a rostos vagy szemcsés folyadékokkal végzett munkafolyamatokhoz. Mivel a folyadékok folyamatosan áramlanak egyetlen csatornában, a folyadékáram erőt fejt ki a lerakódásokra, „átnyomja” azokat a csatornán és „kinyomja” a csatorna másik végén.

A SpiralPro modell kompakt mérete gyakran lehetővé teszi több nagy méretű csőköteges hőcserélő egyetlen SpiralPro hőcserélőre történő cseréjét. Ez a karbantartási és tisztítási igények csökkenése mellett jelentős előnyöket biztosít az infrastruktúra szempontjából is. A berendezés tisztításakor a burkolatok egyszerűen eltávolíthatók a vízsugárral történő lemosáshoz.

Alkalmazások

• Eltömődést okozó folyadékok, amelyek szilárd anyagokat, rostokat, oldatokat, zagyvizet és iszapot tartalmaznak
• Folyadék-folyadék előmelegítés, fűtés, hűtés, hőcserélés és hővisszanyerés

A feladathoz - például az eltömődést okozó folyadékok gőzfűtéséhez - optimalizált SpiralPro típusú hőcserélők is rendelkezésre állnak. Mint minden SpiralPro berendezés, ezek a berendezések is gyorsan és egyszerűen tisztíthatók vízsugárral.

A maximális hőhatékonyság elérése érdekében az ellenáram nagyon szoros hőmérséklet-közelítést biztosít.

Alkalmazások

• Eltömődést okozó folyadékok, amelyek szilárd anyagokat, rostokat, oldatokat, zagyvizet és iszapot, vagy egyéb, gőzfűtést igénylő, nehezen kezelhető közeget tartalmaznak.

A SpiralCond típusú hőcserélők rendkívül hatékony megoldást kínálnak a kihívást jelentő kétfázisú feladatokhoz, beleértve a kondenzációt és az elpárologtatást (újraforralást) is. A kompakt kialakításnak és a függőleges konfigurációnak köszönhetően a SpiralCond az egyenértékű csőköteges hőcserélőkhöz képest nagyon kis helyigénnyel rendelkezik, ugyanakkor csökkenti a tartószerkezetek és a csövek komplexitását is.

A SpiralCond hőcserélők inkább keresztáramú, mint ellenáramú berendezések. Mindegyik berendezést testreszabják a feladat követelményeinek megfelelően, és a csatornahézagot úgy állítják be, hogy a lehető legkisebb legyen a nyomásesés. Ezért a SpiralCond ideálisan használható a vákuumos kondenzáló alkalmazásokhoz.

Alkalmazások

• Gázok: tiszta gőz és keverékek semleges gázokkal
• Gőz/folyadék: felső kondenzátorok, visszafolyó hűtők, vákuumos kondenzátorok, párakondenzátorok, eltömődést okozó folyadékokkal üzemelő újraforralók, gázhűtők 

A több hűtőközeggel működő kondenzációs és elpárologtató alkalmazásokhoz az Alfa Laval oszlopba integrált SpiralCond hőcserélőket szállíthat. Hasonlóan a különálló SpiralCond-hoz, ez a modell is keresztáramú konfigurációval és nyitott csatornákkal rendelkezik a vákuum alatti rendkívül alacsony nyomásesés biztosítása érdekében.

A SpiralCond kimagasló hatékonysága lehetővé teszi az oszlop méreteinek csökkentését a hagyományos oszlopmegoldásokhoz képest mind a magasság, mind pedig az átmérő tekintetében. Ez jelentős megtakarítást jelent az infrastruktúra és a telepítési költségek szempontjából.

Alkalmazások

• Gőz-folyadék: felső kondenzátorok, visszafolyó hűtők, vákuumos kondenzátorok és párakondenzátorok

Unique features of Alfa Laval Welded spiral heat exchangers

Superior cleaning and extended performance

The SelfClean design of Alfa Laval spirals provides a reliable solution for fouling and clogging in duties involving challenging fluids, sludges, emulsions, slurries, fibres or particle loaded liquids.

Each circuit on a spiral unit consists of a single flow channel. This continuously curving, single-channel geometry creates high turbulence to minimize fouling from the start. If fouling does start to occur, local velocity increases, since the entire flow must still pass through the channel. This creates a scrubbing effect that flushes away any accumulations of deposits as they form.

An additional benefit of this design is that it eliminates the risk of dead spots and stagnation for more efficient heat transfer.

Automated, reliable channel enclosure

The manufacturing of Alfa Laval’s spiral heat exchangers incorporates an automated process for bending the edge of the channels. This is followed by a cold-metal-transfer automatic welding machine for the final closure weld.

The combined effect of this so-called RollWeld technique is consistent quality of the channel closure. That, in turn, is critical for the strength and corrosion resistance of the channel welds and thus the reliability of the overall unit.

A custom solution for high-pressure duties

For customers whose processes demand higher design and differential pressures than traditional spiral heat exchangers can provide, Alfa Laval offers capabilities to fully tailor a unique solution to match their needs.

We design our HighP spiral heat exchangers using a range of features, including a double gasket system, a self-supporting internal coil, and a special body and shell with bolted cover. Our experienced engineers work with you throughout the design process to make sure you get the ideal heat exchanger for your specific challenges.