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螺旋纏繞式管式熱交換器核心結構解析

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山東擎雷環(huán)境科技股份有限公司,2012年成立于山東濟南,是一家以換熱器、換熱機組、壓力容器等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的綜合性企業(yè)。2019年2月經(jīng)股份制改革,公司成功在新三板上市(證券代碼:873193)

自創(chuàng)立至今,擎雷科技始終以解決客戶難題為創(chuàng)新導向,累積服務各類企業(yè)3000+,承接各類項目超2000+,解決了我國精餾領域、污水脫鹽領域的一系列難題,為國內(nèi)外廣大制藥化工企業(yè)的節(jié)能減排提供有力的技術支撐,同時也為我國的碧水藍天事業(yè)貢獻了自己的一份力量。

2016年底,擎雷科技新工廠投入使用,建有南、北兩大生產(chǎn)基地、3個現(xiàn)代化生產(chǎn)車間,建筑面積15900平方,占地面積50余畝。其中南區(qū)基地為2間換熱器生產(chǎn)車間,北區(qū)基地為換熱機組設備及壓力容器設備生產(chǎn)車間。生產(chǎn)加工中心擁有激光切割、自動焊接、數(shù)控加工、數(shù)控鉆銑床、數(shù)控車床加工、智能機器手臂等智能化設備上百臺,實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)從水刀切割-封頭線切割-管板數(shù)控加工-管焊接-殼體焊接-焊縫-水噴砂-環(huán)、角焊接的全流程自動化加工生產(chǎn),滿足客戶對產(chǎn)品品質、設備工期、焊接工藝等品質需求。

擎雷科技擁有D1/D2壓力容器設計、制造資質,先后通過了ISO9001、14001、18001等體系認證。通過加大科研投入、科研人員引進,與大專院校緊密交流、合作等方式不斷創(chuàng)新,逐步由生產(chǎn)單體換熱設備逐步向自動化成套設備升級轉型,在溫控系統(tǒng)、蒸發(fā)、濃縮、精餾、蒸餾、結晶、干燥等方面研發(fā)、生產(chǎn)出一系列擁有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新性設備,并成為中國海洋大學大學生實訓基地。

擎雷科技產(chǎn)品線豐富多樣,其中,換熱器單品包含:螺旋纏繞管式換熱器、螺旋折流板換熱器、雙管板換熱器、列管換熱器、碳化硅換熱器、內(nèi)翅片換熱器、板式換熱器、螺旋板換熱器等;成套設備包括:換熱機組、精準溫度控制單元TCU、精餾床、除鹽機、SDR系統(tǒng)等;并且可根據(jù)客戶需求生產(chǎn)各類非標設備,如:壓力儲罐容器、反應釜、塔器等。各類產(chǎn)品的研發(fā)升級,在溶劑回收提純、工業(yè)廢水、鹽水處理等方面取得了突破性的進展。所有產(chǎn)品均可為客戶提供涵蓋工程咨詢、方案設計、設備制造、安裝調試、運行管理、保養(yǎng)維修的一站式服務。

除換熱器單品產(chǎn)品外,還為客戶定制生產(chǎn)了中藥提取、濃縮系統(tǒng),反應釜蒸餾回流系統(tǒng),氣體換熱系統(tǒng),食品飲料系統(tǒng),塔頂冷卻、余熱系統(tǒng),減壓蒸餾系統(tǒng),尾氣回收系統(tǒng),采暖系統(tǒng)等成套設備,為客戶提供了耐高低溫、耐腐蝕、氣氣換熱、氣液換熱、液液換熱等高效、節(jié)能、穩(wěn)定的換熱解決方案。

 

纏繞換熱器、列管換熱器、板式換熱器,碳化硅換熱器,換熱機組、儲罐

傳熱方式 其他 應用領域 化工,生物產(chǎn)業(yè),石油,能源,制藥/生物制藥

螺旋纏繞式管式熱交換器核心結構解析

螺旋纏繞式管式熱交換器憑借其螺旋纏繞管束設計與結構創(chuàng)新,已成為工業(yè)熱交換領域的高效解決方案。其核心結構通過精密的工程優(yōu)化,實現(xiàn)了傳熱效率、耐壓能力與抗腐蝕性能的突破性提升,廣泛應用于石油化工、新能源、制藥及海洋工程等領域。

一、螺旋纏繞管束:熱交換效率的幾何革命

1. 三維螺旋流道設計

結構特征:換熱管以特定螺距(通常為管徑的3-5倍)沿中心軸線螺旋上升,相鄰管層呈交叉排列,形成環(huán)形換熱通道。

流體動力學效應:

Dean渦流強化傳熱:流體在螺旋流道內(nèi)因離心力作用形成二次流,邊界層厚度減少40%,局部傳熱系數(shù)提升2.3倍。

逆流換熱優(yōu)化:管程與殼程介質形成雙重逆流路徑,溫度梯度利用率達95%,熱回收效率突破92%。

自清潔流道:45°-60°螺旋角設計減少介質停留時間,配合表面粗糙度Ra≤0.4μm的拋光處理,使污垢沉積速率降低至0.0001m2·℃/W,清洗周期延長至12個月。

螺旋纏繞式管式熱交換器核心結構解析


2. 材料科學突破

合金應用:

鈦合金(TA1/TA2):抵御Cl?濃度達50000ppm的腐蝕環(huán)境,使用壽命超30年。

鎳基合金(C-276):應對H?SO?+HF混合酸腐蝕,年腐蝕速率低于0.025mm。

雙相不銹鋼(2205):耐點蝕當量值(PREN)達40,優(yōu)于316L不銹鋼。

螺旋纏繞式管式熱交換器核心結構解析


復合材料創(chuàng)新:

碳化硅(SiC)涂層:180W/(m·K)熱導率,適用于垃圾焚燒爐煙氣余熱回收。

石墨烯增強復合管:導熱系數(shù)達3000W/(m·K),抗拉強度600MPa。

二、殼體與管板系統(tǒng):承壓與密封的雙重保障

1. 殼體結構優(yōu)化

耐壓設計:采用圓柱形或球形殼體,壁厚根據(jù)ASME VIII標準計算,可承受壓力范圍從真空到20MPa。

膨脹節(jié)補償:內(nèi)置波紋管膨脹節(jié),吸收軸向熱位移達80mm,避免管板焊接接頭疲勞失效。

流場優(yōu)化:殼程設置弓形折流板,缺口高度為殼程直徑的25%,使流體流速提升40%,湍流強度增強2.5倍。

2. 雙管板密封技術

隔離設計:管程與殼程介質通過雙管板隔離,泄漏風險降低至0.001%,滿足GMP及ASME認證要求。

密封結構:采用O型圈+金屬纏繞墊片組合密封,耐壓達10MPa,耐溫范圍-196℃至500℃。

檢測系統(tǒng):集成氦質譜檢漏儀,泄漏率檢測靈敏度達1×10??Pa·m3/s。

螺旋纏繞式管式熱交換器核心結構解析



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