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
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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.

 

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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.

 

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Our welded spiral product range

SpiralPro para tareas líquido a líquido

La construcción SelfClean™ de Alfa Laval convierte a los intercambiadores de calor del modelo SpiralPro en una opción inteligente cuando se trabaja con fluidos sucios, lodos, emulsiones, lodos, fibras o líquidos cargados de partículas. Dado que los fluidos fluyen continuamente en un solo canal, la fuerza del fluido actúa contra cualquier depósito, "empujándolos" a través del canal y hacia el otro extremo.

La naturaleza compacta del modelo SpiralPro a menudo permite que varios intercambiadores de calor de carcasa y tubos grandes sean reemplazados por un solo intercambiador SpiralPro. Esto crea considerables beneficios de infraestructura además de reducir los requisitos de mantenimiento y limpieza. Si la unidad necesita limpieza, las cubiertas se pueden quitar fácilmente para lavarlas con un chorro de agua.

Aplicaciones

  • Líquidos incrustantes que contienen sólidos, fibras, licores, cemento y lodo
  • Calentamiento líquido a líquido, calentamiento, enfriamiento, intercambio y recuperación de calor

SpiralPro para tareas de calentador de vapor

Alfa Laval SpiralPro

También están disponibles los intercambiadores de calor modelo SpiralPro optimizados para tareas relacionadas con el calentamiento por vapor de líquidos altamente contaminantes. Al igual que todas las unidades SpiralPro, estas son completamente accesibles para una limpieza rápida y fácil con chorros de agua.
El flujo a contracorriente también garantiza un enfoque de temperatura muy aproximado para la máxima eficiencia térmica.

Aplicaciones

  • Líquidos incrustantes que contienen sólidos o fibras, licores, cemento y lodos y otros fluidos difíciles que requieren calentamiento por vapor

SpiralCond para trabajos de condensación al vacío y evaporación

Alfa Laval SpiralCond

Los intercambiadores de calor modelo SpiralCond ofrecen una solución altamente eficiente para tareas complejas de dos fases, que incluyen condensación y evaporación (recalentamiento). El diseño compacto de SpiralCond y el hecho de que está configurado verticalmente produce una huella muy pequeña, en comparación con los intercambiadores de carcasa y tubos equivalentes, al tiempo que reduce las estructuras de soporte y la complejidad de las tuberías.

Las unidades SpiralCond tienen flujo cruzado en lugar de flujo a contracorriente. Cada unidad está totalmente personalizada de acuerdo con el trabajo requerido, con el espacio del canal ajustado para proporcionar la caída de presión más baja. SpiralCond es ideal para aplicaciones de condensación al vacío.

Aplicaciones

  • Gases: vapor puro y mezclas con gases inertes.
  • Vapor/líquido: condensadores superiores, condensadores de reflujo, condensadores de vacío, condensadores de ventilación, calderas con fluidos contaminantes, enfriadores de gas 

SpiralCond en configuración de columna apilada

Alfa Laval SpiralCond

Para aplicaciones de condensación y evaporación en las que intervienen múltiples medios de refrigeración, Alfa Laval puede entregar intercambiadores de calor del modelo SpiralCond integrados en una columna. Al igual que SpiralCond autónomo individual, esta configuración tiene canales de flujo cruzado y abiertos para una caída de presión extremadamente baja en situaciones de vacío.

La alta eficiencia de SpiralCond permite que la columna sea más corta en altura y más pequeña en diámetro que las soluciones de columna tradicionales, lo que ofrece grandes ahorros en infraestructura y costes de instalación.

Aplicaciones

  • Vapor-líquido: condensadores superiores, condensadores de reflujo, condensadores de vacío y condensadores de ventilación
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Unique features of Alfa Laval Welded spiral heat exchangers

SelfClean™

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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™

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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™

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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

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