结垢、含颗粒或高黏度介质选用哪种换热器?

耐结垢换热器是指其流道几何结构能够阻止沉积物附着的换热器——依靠自清洁的单通道结构,或依靠没有截面缩小的流道。

耐柯森集团制造三类此种技术,通常由一个数值决定选型。GREENSPIRAL™ 螺旋板式换热器可处理最大14 mm的颗粒;GREENTUBE™ RT 矩形管式换热器在污水处理中可处理两侧最大30 mm的颗粒;GREENTUBE™ TT 套管式换热器可处理最高1000 cP的黏度。

针对污泥与生物固形物,螺旋板式系列设有专用配置:GREENSPIRAL™ Type 1 BB/BW,采用自由流道,设计参数为150 °C与8 bar,换热面积最大100 m²。

如何选择

这些兑换平台中,没有哪一个比其他更好。每个都有其局限性,但都能满足您的所有需求。

选型参数 螺旋板式—工艺GREENSPIRAL™ Type 1 / HP / 2 / 3 螺旋板式—生物固形物GREENSPIRAL™ Type 1 BB / BW 矩形管式GREENTUBE™ RT 套管式GREENTUBE™ TT
最大颗粒尺寸 14 mm 14 mm, 自由流道 30 mm, 两侧 可通过含固介质,流道无截面缩小,按工况设计
黏度 高黏度介质,按工况设计 生污泥与消化污泥 高黏度污泥 最高 1,000 cP
温度 −100 °C至500 °C,视型号而定 最高 150 °C 最高 150 °C −20 °C 至 200 °C
压力 全真空至100 bar,视型号而定 最高 8 bar 最高 8 bar 50 bar以上,视配置而定
换热面积 单台1 m²至700 m² 1 m²至100 m² 单模块最大60 m²,可串联或并联 单模块最长6 m,模块化
抗结垢机理 自清洁单通道 自清洁单通道,单侧或双侧自由流 截面恒定,表面光滑 同心结构,防堵塞
清洗通道 端盖可开启,全部换热面可及 BB:两条通道可独立开启。BW:一条通道无需拆卸管路即可开启 全开启型可选,适用常规高压水射流清洗 内管无需整体拆卸即可清洗
典型领域 工艺工业——石油天然气、炼油、制浆造纸、化工、电力 沼气与水处理——消化污泥加热、生污泥加热、废水热回收、巴氏杀菌、甲烷化 仅限污水处理——污泥对污泥热回收、生物固形物处理 污泥处理、巴氏杀菌、沥青、石油天然气

本信息仅供参考;我们能够设计完全量身定制的产品,并适应您的生产流程。

结论。在污泥与生物固形物领域,四种配置中有三种可供选择:单模块60 m²以内且颗粒最大30 mm时选用 GREENTUBE™ RT;换热面积至100 m²且需自由流道时选用 GREENSPIRAL™ Type 1 BB/BW;当限制条件是黏度而非颗粒尺寸时选用 GREENTUBE™ TT。

三种抗结垢机理

三种机理各不相同,不可互换。了解适用的是哪一种,就能预判工况偏离时会发生什么。

自清洁单通道

GREENSPIRAL™ 每个回路形成一条连续的单通道。全部流量必须通过该通道:一旦出现沉积,截面减小,局部流速随之升高,沉积物即被冲走。设备内部没有死区。

截面恒定

GREENTUBE™ RT 表面光滑,无截面缩小,流道宽度按让杂质通过而非滞留来设计。圆角转向区同时降低压降与沉积。

同心防堵塞结构

GREENTUBE™ TT 种介质走内管,另一种走环隙,全程无任何截面缩小。适用于低流速输送的含固介质。

各技术详解

主要专为污泥对污泥的热回收及生物固形物处理而设计。全焊接结构,管间无垫片。模块化设计,可串联或并联连接,并可沿墙安装。

针对易堵塞或易凝结的介质——鸟粪石、工业废弃物油脂、大颗粒——提供全开启型。铰链设计使通道开启无需起吊设备,并可采用常规高压水射流清洗方案。

换热面积超过60 m²,或应用于沼气而非污水处理时,由 BB/BW 配置承接:最大100 m²,150 °C,8 bar。两条同心通道由板片卷制而成,其间距与宽度由专用导向件按客户的含固率确定。

两侧均为高含固介质时选用 BB(生物固形物/生物固形物):双侧自由流,可处理生污泥与消化污泥,两条通道可独立开启并检查。仅一侧含固时选用 BW(生物固形物/水):生物固形物侧为自由流,适用于从低到高的含固浓度,且一条通道无需拆卸管路即可开启。

典型工况:消化池污泥加热、生污泥加热、废水热回收、巴氏杀菌、甲烷化。

当限制条件是黏度而非颗粒尺寸时的选择。同心结构:一种介质走内管,另一种走环隙。

典型工况:厌氧消化池保温、消化前生污泥预热、消化污泥与进料污泥之间的热回收、巴氏杀菌与卫生化处理、水热碳化、嗜热工艺污泥冷却

Type 1 是石油天然气、炼油、制浆造纸、化工、重工业、电力、食品生产与清洁能源领域处理结垢、含固或高黏度液体的基准型号。−100 °C至450 °C,全真空至25 bar,1至700 m²,热端温差可低至3 °C。热效率最高可达传统管壳式换热器的3倍;在部分液—液工况下,一台设备可替代三台管壳式换热器。

Type 1 HP 将同一结构延伸至高压工况:全真空至100 bar(1450 psig),−100 °C至500 °C,换热面积上限同为700 m²。

Type 3 以蒸汽加热结垢或高黏度介质:−100 °C至450 °C,全真空至25 bar,1至700 m²。蒸汽以错流方式流经贯穿设备全宽的全开放通道;难处理介质则在封闭的螺旋通道内流动,自清洁效应在此抑制结垢。

Type 2 覆盖结垢介质的蒸发与再沸工况:介质在经过调整的全开放通道间隙中流动,全部换热面始终可供检查与机械清洗。

「颗粒尺寸上限并非营销数字,它来自通道间隙。超过14 mm,我们不再推荐螺旋板式,而改用矩形管式结构——决定选型的是通道几何,而不是技术的名气。」

Nexson Group 设计部

常见问题

换热器凭什么抵抗结垢?

凭其流道几何结构。螺旋板式换热器采用一条连续的单通道:全部流量必须通过,因此任何沉积都会缩小截面、提高局部流速并被冲走。矩形管式或套管式换热器采用没有截面缩小的流道,其尺寸按让固体通过而非沉积来设计。

螺旋板式换热器可处理多大的颗粒?

耐柯森 GREENSPIRAL™ 螺旋板式换热器可处理最大14 mm的颗粒。通道间隙按项目逐一设计,依据颗粒尺寸与允许压降确定。

颗粒超过14 mm怎么办?

改用矩形管式换热器。耐柯森 GREENTUBE™ RT 可处理换热器两侧最大30 mm的颗粒,温度最高150 °C,压力最高8 bar。

黏度上限是多少?

耐柯森 GREENTUBE™ TT 套管式换热器可处理最高1000 cP的黏度,视配置而定压降低于1 bar。

消化池污泥加热选用哪种换热器?

对于污泥对污泥的热回收与生物固形物处理,GREENTUBE™ RT 即为此工况设计,单模块最大60 m²,可串联或并联。超过该容量时,GREENSPIRAL™ Type 1 BB 可在两侧处理生污泥与消化污泥,最大100 m²。

这些换热器如何清洗?

可开启的端盖使全部换热面均可进行机械清洗。GREENTUBE™ RT 提供全开启型,铰链设计免除起吊设备,并适用常规高压水射流清洗。套管式换热器的内管无需整体拆卸即可清洗。

螺旋板式换热器可达到多高的压力与温度?

视型号而定。GREENSPIRAL™ Type 1、Type 2 与 Type 3 的设计参数为全真空至25 bar、−100 °C至450 °C。Type 1 HP 可达全真空至100 bar、500 °C。专用于生物固形物的 Type 1 BB/BW 设计参数为8 bar、150 °C。

可选哪些材质?

螺旋板式与矩形管式换热器可选:304L、316L 不锈钢,双相钢与超级双相钢;254 SMO、C276、904L 与 Alloy 59 镍基合金;钛 Gr1 与 Gr2;SA516 Gr60 与 Gr70 碳钢。套管式换热器可选碳钢、不锈钢、双相钢与超级双相钢、钛,以及其他合金(按需)。

有热工难题或难处理的介质?

请提供流量、进出口温度与含固率。若再补充介质类型、颗粒尺寸与黏度,我们的设计部还可推荐适用的技术路线。