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

Construcția SelfClean™ Alfa Laval face din schimbătoarele de căldură SpiralPro o alegere inteligentă atunci când lucrați cu fluide murdare, nămoluri, emulsii, suspensii, fibre sau lichide încărcate cu particule. Deoarece fluidele circulă continuu într-un singur canal, forța fluidului acționează împotriva depunerilor, împingându-le prin canal și spre celălalt capăt.

Natura compactă a modelului SpiralPro permite de multe ori ca mai multe schimbătoare de căldură mari shell-and tube să fie înlocuite de un singur schimbător SpiralPro. Acest lucru creează avantaje considerabile pentru infrastructură, pe lângă reducerea cerințelor de întreținere și curățare. Dacă unitatea are nevoie de curățare, capacele pot fi îndepărtate ușor pentru spălarea cu un hidro jet.

Aplicații

• Lichide care conțin solide, fibre, lichioruri, suspensii și nămoluri
• Preîncălzire lichid-lichid, încălzire, răcire, schimburi și recuperare de căldură

Sunt disponibile, de asemenea, schimbătoare de căldură model SpiralPro, optimizate pentru sarcinile care implică încălzirea cu abur a lichidelor care sunt foarte murdare. La fel ca toate unitățile SpiralPro, acestea sunt complet accesibile pentru o curățare rapidă și ușoară cu hidro jeturi.
Debitul contracurent asigură, de asemenea, o abordare a temperaturii de acces pentru eficiență termică maximă.

Aplicații

• Lichidele murdare care conțin solide sau fibre, lichioruri, suspensii și nămoluri și alte lichide provocatoare care necesită încălzire cu abur

Modelul de schimbătoare de căldură SpiralCond oferă o soluție extrem de eficientă pentru sarcinile provocatoare în două trepte, inclusiv condensarea și evaporarea (reîncălzirea). Designul compact al SpiralCond și faptul că este configurat pe verticală rezultă într-o amprentă foarte mică, în comparație cu schimbătoarele cu carcasă și conducte echivalente, reducând totodată structurile de susținere și complexitatea conductelor.

Unitățile SpiralCond au mai degrabă un flux transversal, decât un flux de contracurent. Fiecare unitate este complet personalizată în funcție de sarcina necesară, cu spațiul dintre canale reglat pentru a asigura cea mai mică cădere a presiunii. Prin urmare, SpiralCond este ideal pentru aplicațiile de condensare în vid.

Aplicații

• Gaze: vapori puri și amestecuri cu gaze inerte
• Vapor/lichid: condensatoare de top, condensatoare de reflux, condensatoare de vid, condensatoare de ventilație, reîncălzitoare cu lichide de colmatare, răcitoare de gaz

Pentru aplicații de condensare și evaporare, unde sunt implicate mai multe medii de răcire, Alfa Laval poate livra schimbătoare de căldură model SpiralCond integrate într-o coloană. Ca și SpiralCond de sine stătător, această configurație are canale cu debit încrucișat și deschise pentru o cădere de presiune extrem de scăzută în situații de vid.

Eficiența ridicată a SpiralCond permite coloanei să fie atât mai scurtă în înălțime, cât și mai mică în diametru decât soluțiile tradiționale pentru coloane, oferind astfel economii importante în ceea ce privește infrastructura și costurile de instalare.

Aplicații

• Vapor-lichid: condensatoare de top, condensatoare de reflux, condensatoare în vid și condensatoare de ventilație

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.