翅片管式换热器
板翅式换热器
新闻动态
用于制药干燥的螺旋螺纹管换热器解析点击：2397 日期：[ 2014-04-26 21:39:20 ] |
| 用于制药干燥的螺旋螺纹管换热器解析 韩强 （山东鸿基换热技术有限公司，山东济南250022） 摘要：主要解析了制药生产干燥单元系统对换热器的要求，同时结合一种新型的螺旋缠绕换热器的结构，分析了其在干燥系统的应用性能，重点提出干燥系统的节能意识。 关键词：换热器；干燥系统；螺旋缠绕；应用分析 1·常见的两种制药干燥方式 在化学工业生产中所得到的固态产品或半成品往往含有过多的水分或有机溶剂（湿份），要制得合格的产品需要除去固体物料中多余的湿份，其干燥是利用热能使湿物料中的湿份汽化，除湿程度高，是制药生产中常用后期物料处理单元。其最为常见的干燥方式是：热风烘干及真空干燥。前者是利用换热器将空气或惰性气体（用于烘干对氧化敏感的物料）加热，对物料进行热风吹干，而后利用换热器对溶媒进行冷凝收集；后者是烘干设备对物料进行间壁式加热，利用真空系统将物料中溶媒抽出，通过换热器进行冷凝收集，此种方式主要是为提高烘干速度和针对热敏性物料的烘干。 2·常见干燥方式对换热器的要求 在常见干燥方式中，换热器是较为重要的环节，其对于整个干燥过程的速率、干燥品质、能耗起到关键性的作用。 2.1设备的安全运行 设备运行中始终伴随着高温、高压或高真空条件，其安全性是系统的首要保障。 2.2换热高效 干燥过程，由于任何制药物料在此过程对于温控要求、干燥速率都有着相应的工艺要求，因此高效换热是保障完成干燥指标要求的有效手段。 2.3节能 干燥过程所供热能利用率及物料湿品溶媒回收率将直接影响生产成本。而且，此单元溶媒损失在整个生产操作过程中所占比例，较之其他单元操作要大得多，这一点也是困扰大多数企业的难题。 2.4占地空间有所限制 一般干燥系统都有着单独的系统空间。而整套干燥流程都会受现场空间的制约，换热器在其中更会受空间及布局的制约，设备占地越小，安装越简便将越有利于系统合理布局。 3·螺旋螺纹管换热器在干燥系统中的性能 用于干燥系统的换热器有很多种，螺旋螺纹管换热器（结构如图1）是其中性价比较高的产品，其性能如下。 3.1全不锈钢，耐高温、高压，寿命长 此种新型换热器的换热管束和壳体采用不锈钢316、316L材质，具有统一的膨胀系数，不会因压力和温度变化而引起换热器的变形。换热器耐高温、高压，最高耐温400℃，耐压1.6 MPa，设计寿命为40年。 3.2单位面积传热能力高 换热管束经特殊工艺加工成盘旋缠绕结构。换热管束两端通过先强度胀接后焊接的工艺固定在管板上，管束与管板封装在换热器壳体内，管板焊接在两端封头上。单位体积内增大换热面积，经盘旋缠绕后的换热管束拉伸后长度可达壳体长度的4～6倍，使热媒体在换热管内停留时间长，换热更充分。双侧流体通过时沿轴向运动，不断改变流体运动方向。在螺纹管增加湍流强度的同时，再次强化传热，保持稳定连续的强化作用，使传热效果显著提高。 3.3节能 在干燥过程中，其传热难度大。如，热风的制备中，空气本身密度小，热导率低，蒸汽加热空气的传热系数低，同时要求输送风量较大。又如，溶媒回收，系统真空度较高，一般可达到-0.09 MPa以上，要求溶媒蒸汽的流道要足够保持真空。无论真空还是热风，不凝性气体量偏高，甚至要远大于溶媒蒸汽量，因此会大大降低溶媒的露点。这对换热器换热能力本身及冷煤供给都有严格的要求。 然而，此种新型换热器的螺旋管式结构，加大了热传导的分子碰撞几率（见图2），实现双面强化传热，传热系数是传统换热器的3～4倍，可大幅提高热能利用率及溶媒回收率，降低物料生产成本。 3.4结构紧凑，体积小，重量轻，便于安装 相对于传统换热器体积庞大，笨重，需要大型吊装而言，此新型换热器螺旋缠绕方式，结构紧凑，换热器体积只有传统管壳式换热器的1/10左右，占地面积小，节省空间。 同时，也因为体积小、重量轻，更加便于安装、拆卸，非常利于干燥系统合理布局。 4·螺旋螺纹管换热器对工况的要求 （1）由于此新型螺旋螺纹管换热器的螺旋缠绕结构，目前缠绕能力为单台设备480根管（8 mm管径不锈钢管）。因此，大风量（＞万m3/h）使用时能力有所限制。 （2）对于物料加热冷却过程中，易结晶或絮状粉尘类造成换热管严重堵塞的工况，此种螺旋螺纹管换热器不适用。 （3）溶媒蒸汽对316不锈钢有强腐蚀性时，螺旋螺纹管换热器不适用。 5·结语 综上所述，SECESPOL螺旋缠绕换热器为实现了双面强化传热的高效换热器，它同时具有安全、高效节能、体积小、使用寿命长等特点，在制药生产干燥系统中较之传统换热器有着显著的改进。（本文为第6届“兴业杯”中国制药装备征文） |
| 上一篇：钛材换热器的焊接 | 下一篇：特殊结构管壳式换热器的设计与制造 |