Technical information - Welded spiral heat exchangers

No supplier on the market has more experience than Alfa Laval when it comes to designing and manufacturing spiral heat exchangers. Over fifty years of expertise has gone into making them the ultimate solution to tough process problems. Keep reading to learn about the technology, available models and unique innovations that make it possible.

spiral heat exchanger core
.

How do spiral heat exchangers work

Spiral heat exchanger working principle

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.

 

welded_spiral_640x427.jpg

Design of spiral heat exchangers

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.

 

welded_spirals_worker_640x427.jpg

.

Our welded spiral product range

SpiralPro для жидкостных режимов

Благодаря технологии Альфа Лаваль SelfClean™ модель SpiralPro станет прекрасным выбором для работы с грязными средами, шламом, эмульсиями, суспензиями, жидкостями, содержащими волокна или твердые частицы. Поскольку среда непрерывно течет по одному каналу, сила потока работает против образования отложений, выталкивая их через канал наружу.

При своей компактности SpiralPro часто позволяет заменить несколько больших кожухотрубных теплообменников. Это дает существенные инфраструктурные преимущества в дополнение к снижению объема работ по техобслуживанию и очистке. При необходимости крышки можно легко снять для гидроструйной очистки устройства.

Применение

  • Грязные жидкости с содержанием твердых частиц, волокна, смол, суспензий и шлама
  • Предварительный подогрев, нагревание, охлаждение, теплообмен и рекуперация тепла в режиме «жидкость-жидкость»

SpiralPro для работы с паром

Alfa Laval SpiralPro

Также доступны теплообменники модели SpiralPro, оптимизированные для парового нагрева жидкостей с высоким загрязнением. Как и все остальные теплообменники SpiralPro, они позволяют быструю и простую гидроструйную очистку.
Противоток позволяет работать с высокой тепловой эффективностью при очень малой разности температур.

Применение

  • Грязные среды, содержащие твердые частицы, волокна, смолы, суспензии шлам и прочие сложные среды, требующие нагревания паром.

SpiralCond для вакуумной конденсации и испарения

Alfa Laval SpiralCond

Модель SpiralCond — это высокоэффективное решение для работы с двухфазными средами, включая конденсацию и испарение (ребойлинг). Компактная вертикальная конструкция SpiralCond занимает меньшую по сравнению с кожухотрубными теплообменниками площадь и требует меньше трубопроводов и опорных конструкций.

В теплообменниках SpiralCond используется не столько противоток, сколько поперечный поток. Каждый теплообменник полностью адаптируется под конкретную технологическую задачу, а расстояние между каналами регулируется так, чтобы обеспечить минимальный перепад давления. Поэтому SpiralCond идеально подходит для вакуумной конденсации.

Применение

  • Газы: чистый пар и смеси с инертным газом
  • Пар/жидкость: конденсаторы верхней ступени, обратные конденсаторы, вакуумные конденсаторы, вентиляционные конденсаторы, ребойлеры для грязных сред, газоохладители 

SpiralCond в составной колонне

Alfa Laval SpiralCond

Для задач конденсации и испарения, требующих несколько охлаждающих сред, Альфа Лаваль предлагает встраиваемые в колонну теплообменники модели SpiralCond. Как и автономный SpiralCond, такая конфигурация использует для достижения минимально возможного перепада давления на вакуумных установках поперечный поток и открытые каналы.

Высокая эффективность SpiralCond позволяет использовать меньшую по высоте и диаметру колонну, если сравнивать с традиционными решениями. Это дает экономию на сопутствующем оборудовании и монтаже.

Применение

  • Пар-жидкость: конденсаторы верхней ступени, обратные конденсаторы, вакуумные конденсаторы и вентиляционные конденсаторы.
.

Unique features of Alfa Laval Welded spiral heat exchangers

SelfClean™

SelfClean-unique-feature.png

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.

RollWeld™

RollWeld-unique-feature.png

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.

HighP™

HighP-unique-feature.png

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.

 

HEXpert selector tool

Quickly find the ideal welded plate heat exchanger for demanding process applications. Fill in information about your duty, and within five minutes you can explore a customized recommendation for an efficient thermal solution.

engineers discussing industrial plant blue sky green grass