Спиральные теплообменники находят широкое применение в различных отраслях промышленности и являются последним словом техники в области процессов теплообмена при работе с «проблемными» жидкостями, такими как сточные воды, взвеси, суспензии, вязкие, агрессивные, опасные жидкости, чувствительные жидкости и жидкости, содержащие волокна и твердые частицы.

Концепция спирального теплообменника так же проста, как и сложна. Два или четыре длинных металлических листа укладываются спиралью вокруг центральной трубы, образуя два или четыре однопроточных канала.

Движение потоков в спиральных теплообменниках происходит по криволинейным каналам близким по форме к концентрическим окружностям, что создает оптимальную компоновку теплопередающей поверхности при заданной тепловой нагрузке.

Возможные конфигурации потоков:

Тип А ПРОТИВОТОК ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ПОТОКИ Обе крышки закрывают корпус теплообменника Жидкость/ жидкость и пар/ жидкость Тип В ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ПОТОКИ Обе крышки находятся на расстоянии от корпуса
В процессах конденсации и испарения
Тип С Перекрестные потоки /противоток или параллельные потоки Конденсация с дополнительным охлаждением конденсата Одна крышка закрывает корпус; другая находится на расстоянии

Несмотря на изменяющиеся массовые расходы и различия в требуемых температурах, спиральный теплообменник зачастую позволяет осуществить теплопередачу в одном и том же аппарате на разных режимах и неполной нагрузке. При этом, в спиральных теплообменниках возможен нагрев или охлаждение проблемных технологических сред, для которых недопустимы резкие повороты потоков, провоцирующие блокировку каналов.

Стандартный спиральный теплообменник практически исключает образование застойных зон, и соответственно, горячих и/или холодных участков. Разница температур между средами на выходе из теплообменника будет менее, чем 3 °С.
Использование цельных (непрерывных) металлических листов ,из которых сделано тело спирали от центральной трубы до кожуха, позволяют практически исключить сварные швы внутри и в труднодоступных местах теплообменника, что обеспечивает прочность конструкции.

Крышки с креплением на болтах и крючками для удобного доступа к каналам делают спиральный теплообменник легкодоступным для механической очистки. В частности, для работы со шламами, крышки оснащаются специальными петлями для быстрого снятия, что удобно для доступа, а также уменьшает время простоя.
Для нефтехимической промышленности и при жестких требованиях к конструкции, стандартная торцевая крышка изготавливается с креплением на болтах по всему периметру корпуса.

Важно! В спиральном теплообменнике доступ для механической очистки открыт по обеим сторонам теплообменных сред. В других конструкциях, например в кожухотрубных теплообменниках, эффективная механическая чистка возможна только со стороны межтрубного пространства (по одной из сред).

При применении в качестве конденсаторов и испарителей спиральные теплообменники демонстрируют свою универсальность. Они являются оптимальным технологическим решением, особенно при конденсации смешанных паров и парогазовых смесей с инертными газами. Идеальная для этих целей геометрия плоских концентрических однопроточных каналов обеспечивает максимальное извлечение продукта.

В результате короткого проходного сечения и высокой площади поперечного сечения, высокие значения расхода пара могут конденсироваться при падениях давления менее, чем на 1 мбар.

Процесс испарения, в особенности с высоким содержанием инертного газа, нуждается в достаточно длинном пути контакта сред, это может быть наилучшим образом реализовано в спиральном теплообменнике.

Важным преимуществом применения спиральных теплообменников в качестве конденсаторов является их конструкция, позволяющая монтировать теплообменники при помощи фланцев или сварки непосредственно в верхней части колонн. Такое решение часто применяется на многоступенчатых конденсаторах. Установка спирального конденсатора в верхней части ректификационной колонны, значительно экономит затраты на монтаж, так как работы по трубной обвязке сокращаются до минимума.