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 för vätska/vätska-uppgifter

Alfa Lavals SelfClean-konstruktion gör värmeväxlare i SpiralPro-modellen till ett smart val vid arbete med smutsiga vätskor, slam, emulsioner, fibrer eller partikelbemängda vätskor. Eftersom vätskorna kontinuerligt flödar genom en enda kanal verkar vätsketrycket mot eventuella avlagringar och ”trycker” dem genom kanalen och ut i andra änden.

SpiralPro-modellens kompakta format gör att flera stora tubvärmeväxlare kan ersättas av en enda SpiralPro-värmeväxlare. Det ger avsevärda infrastrukturfördelar förutom att det minskar kraven på underhåll och rengöring. Om enheten behöver rengöras kan höljet enkelt tas bort för tvättning med vattenstråle.

Applikationer

  • Nedsmutsande vätskor som innehåller fasta ämnen, fibrer, alkohol och slam.
  • Vätska/vätska förvärmning, uppvärmning, kylning, växling och värmeåtervinning

SpiralPro för ångvärmarapplikationer

Alfa Laval SpiralPro

Värmeväxlare i SpiralPro-modellen som är optimerade för uppgifter som inbegriper ångvärmning av vätskor som är mycket nedsmutsande finns också tillgängliga. Liksom för alla SpiralPro-enheter är det enkelt att komma åt att rengöra med vattenstrålar.
Motströmsflödet säkerställer också en mycket liten temperaturskillnad för maximal termisk effektivitet.

Applikationer

  • Nedsmutsande vätskor som innehåller fasta ämnen eller fibrer, alkohol, slam eller andra utmanande vätskor som kräver uppvärmning med ånga

SpiralCond för vakuumkondensering och förångning

Alfa Laval SpiralCond

Värmeväxlare i SpiralCond-modellen innebär en högeffektiv lösning för utmanande tvåfasapplikationer, som kondensering och förångning (återkokning). SpiralConds kompakta design och vertikala montering gör att den tar mycket liten plats jämfört med motsvarande tubvärmeväxlarna, och reducerar samtidigt stödstrukturer och komplexa rördragningar.

SpiralCond-enheter har korsflöde i stället för motströmsflöde. Varje enhet är helt anpassad till avsedd applikation, med kanalavstånd justerade för att ge lägsta tryckfall. SpiralCond är därför idealisk för vakuumkondenseringsapplikationer.

Applikationer

  • Gaser: ren ånga och blandningar med ädelgaser
  • Ånga/vätska: toppkondensatorer, refluxkondensatorer, vakuumkondensatorer, ventilkondensatorer, återkokare med förorenande vätskor, gaskylare 

SpiralCond i staplad kolonnkonfiguration

Alfa Laval SpiralCond

För kondenserings- och förångningsapplikationer med flera kylmedier kan Alfa Laval leverera SpiralCond-modellens värmeväxlare integrerad i en kolonn. Liksom den enkla, fristående SpiralCond-modellen har den här konfigurationen korsflöde och öppna kanaler för extremt lågt tryckfall i vakuumsituationer.

SpiralConds höga effektivitet gör att kolonnen kan vara både lägre och ha en mindre diameter än traditionella kolonnlösningar, vilket leder till stora besparingar på infrastruktur- och installationskostnader.

Applikationer

  • Ångvätska: toppkondensatorer, återflödeskondensatorer, vakuumkondensatorer och ventilkondensatorer
.

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