مبادل حلزوني
مبادلات حرارية

مبادل حراري لوحي حلزوني
1. نظرة عامة على المنتج
المبادل الحراري اللوحي الحلزوني مبادل حراري مدمج يتكوّن من لوهين معدنيين متوازيين يُلفّان لتشكيل قناتين حلزونيتين؛ يتدفق السائل الساخن والسائل البارد عكسياً كلٌّ في قناته لإنجاز التبادل الحراري. يتكوّن من الجسم الحلزوني والأغطية الطرفية ووصلات الدخول/الخروج والدعامات، ولا توجد نقاط تماس داخل القنوات، فيحافظ السائل على سرعة تدفق منتظمة داخل القنوات الحلزونية.
يناسب على نطاق واسع: تسخين وتبريد مواد العملية في الصناعة الكيميائية، والتبادل الحراري في تركيز المحاليل الصيدلانية، وتسخين وتبريد المواد الغذائية، والتبادل الحراري في التهوية والتكييف والتدفئة المركزية بالمناطق وغيرها من التطبيقات.
خصائص المعدات: بنية مدمجة بمساحة تبادل كبيرة للوحدة الواحدة، وتأثير تنظيف ذاتي في القنوات الحلزونية، ومقاومة تدفق منخفضة نسبياً، وتكلفة أقل من المبادل الصفائحي المساوي في المساحة. مع ملاحظة أن النوع غير القابل للفك لا يمكن تنظيف قنواته داخلياً، وأن التسرب الداخلي لا يمكن إصلاحه بمجرد حدوثه.
2. مبدأ العمل
تُلحَم أعمدة تباعد بين اللوحين المعدنيين، وبعد لفّهما في جسم حلزوني تتشكل على جانبي اللوحين قناتان حلزونيتان منفصلتان تماماً. يدخل السائل الساخن إلى قناته من وصلة في جهة، ويدخل السائل البارد إلى القناة المجاورة من وصلة في الجهة الأخرى، فيتدفق الوسطان عكسياً بشكل صارم داخل القنوات. تولّد القوة الطرد المركزي داخل القنوات الحلزونية دوراناً ثانوياً يعزز الاضطراب ويحقق تأثير التنظيف الذاتي في الوقت نفسه، مما يقلل بفعالية من الترسبات والانسداد. وتنتقل الحرارة عبر اللوحات المعدنية من جهة السائل الساخن إلى جهة السائل البارد.
3. تصنيف النظام
حسب الشكل البنيوي
| النوع | الخصائص | التطبيق |
|---|---|---|
| غير قابل للفك (الأكثر شيوعاً) | الجسم الحلزوني ملحوم بإحكام، الأغطية الطرفية قابلة للفك، والقنوات لا يمكن تنظيفها | معظم ظروف التشغيل، والسوائل النظيفة أو قليلة النزعة إلى الترسبات |
| قابل للفك | يمكن فتح الجسم الحلزوني وتنظيف القنوات | السوائل الأكثر اتساخاً التي تتطلب تنظيفاً دورياً |
حسب شكل القنوات
| النوع | الخصائص | التطبيق |
|---|---|---|
| القناتان حلزونيتان من الجهتين | المبادل الحلزوني اللوحي القياسي | التبادل الحراري المعتاد بين سائل وسائل |
| قناة حلزونية + قناة مستقيمة | جهة قناة حلزونية والجهة الأخرى قناة مستقيمة نصف أنبوبية | تدفق كبير من جهة واحدة أو حاجة إلى فصل السائل عن الغاز (مثل حالات التكثيف) |
| القناة المستقيمة نصف الأنبوبية | مناسبة للتدفق الكبير من جهة واحدة | حالات التكثيف وحالات تتطلب تصريف البخار |
حسب مادة اللوح الحلزوني
| النوع | الخصائص | التطبيق |
|---|---|---|
| فولاذ كربوني | تكلفة منخفضة | وسائط غير أكّالة |
| فولاذ مقاوم للصدأ | مقاومة للتآكل العام | وسائط أكّالة بشكل عام |
| فولاذ دوبلكس | مقاومة للتآكل النقري | وسائط تحتوي على أيونات الكلوريد |
| تيتانيوم | مقاومة ممتازة للتآكل | وسائط شديدة الأكّالة (حمض الهيدروكلوريك، الكلور الرطب) |
4. المعلمات الفنية التفصيلية
4.1 جدول المواصفات النموذجية
4.2 المواصفات النموذجية للمبادل الحراري اللولبي
| مساحة التبادل الحراري الاسمية (م²) | عرض اللوح (مم) | القطر الخارجي للجسم الحلزوني (مم) | سماكة اللوح (مم) | فجوة القناة (مم) | ضغط التصميم (ميجاباسكال) | درجة حرارة التصميم (°C) | | 3~6 | 200~300 | 400~500 | 2~4 | 6~14 | 0.6~1.6 | -20~250 | | 6~15 | 300~500 | 500~700 | 3~4 | 10~20 | 0.6~1.6 | -20~250 | | 15~30 | 400~600 | 700~900 | 4~6 | 14~24 | 0.6~1.6 | -20~250 | | 30~60 | 500~800 | 900~1200 | 4~6 | 18~28 | 0.6~1.6 | -20~250 | | 60~120 | 600~1000 | 1200~1600 | 4~6 | 20~30 | 0.6~1.6 | -20~250 | | 120~200 | 800~1400 | 1600~2000 | 6~8 | 22~32 | 0.6~1.6 | -20~250 |
ملاحظة: تُعدَّل المواصفات الفعلية وفق فجوة القنوات وسماكة اللوح وفئة الضغط وغيرها من العوامل، مع إمكانية التخصيص حسب الطلب. يتراوح عرض اللوح الحلزوني عادةً بين 200~1500 مم، والأعرض من ذلك محدود بقدرة معدات اللف.
4.3 ظروف التصميم ومؤشرات الأداء
| المعامل | المواصفات |
|---|---|
| نطاق ضغط التصميم | 0.6~1.6 ميجاباسكال (يمكن الاتفاق على قيم أعلى) |
| نطاق درجة حرارة التصميم | -20°C~350°C (حسب المادة) |
| معامل انتقال الحرارة الكلي (نموذجي) | 500~3000 W/(م²·K) (أعلى من المبادل الأنبوبي-غلافي وأقل من الصفائحي) |
| سرعة التدفق في القناة الحلزونية | 0.5~3.0 م/ث (تُحدد حسب الوسط وهبوط الضغط المسموح) |
| هبوط الضغط في القناة الواحدة | يُحدد وفق هبوط الضغط المسموح به في العملية |
| عدد القنوات | قناتان عادةً، و3 قنوات في التصاميم الخاصة |
| اللحام | لحام نقطي لأعمدة التباعد + لحام قوسي للحواف + لحام إحكام للقنوات |
| معالجة السطح | طلاء مضاد للصدأ على السطح الخارجي، مع عزل حراري حسب الطلب |
| الدعامات | دعامات أرجل / دعامات سرج |
| الوصلات | تُطابق مواسير العملية |
4.4 المعلمات الكهربائية
المبادل الحلزوني اللوحي القياسي لا يحتاج إلى أي تجهيزات كهربائية.
5. اختيار المكونات الأساسية
| المكون | العلامات التجارية الشائعة | الخصائص |
|---|---|---|
| الجسم الحلزوني | علامات محلية موثوقة (تُشترى الألواح الفولاذية وفق المادة المطلوبة) | جودة الألواح ودقة اللف تحددان جودة المعدات |
| الأغطية الطرفية | علامات محلية موثوقة | من حديد الزهر أو الفولاذ الكربوني وفق فئة الضغط |
| فلانشات الوصلات وحشوات الإحكام | علامات محلية موثوقة | الفلانشات وفق معيار HG/T 20592 أو متطلبات العميل؛ حشوات مطاطية أو من PTFE حسب الوسط والحرارة |
| الدعامات | علامات محلية موثوقة | دعامات أرجل / دعامات سرج |
يمكن للعميل تحديد تفضيلات العلامة التجارية. بالنسبة للمعدات المُجدَّدة، يعتمد التوفر على المخزون.
6. مجالات التطبيق النموذجية
الصناعة الكيميائية: تسخين وتبريد مواد العملية، والتبادل الحراري لمياه العمليات، واسترجاع حرارة المذيبات
الصناعة الصيدلانية: التبادل الحراري في تركيز المحاليل، والتبادل الحراري في أنظمة الماء النقي
الصناعة الغذائية: تسخين وتبريد المواد الغذائية، والتبادل الحراري في تركيز العصائر
التهوية والتكييف: محطات التبادل الحراري للتدفئة المركزية بالمناطق، وأنظمة التكييف
الصناعة الخفيفة: تسخين وتبريد عجائن الورق في صناعة الورق
الطباعة والصباغة: التبادل الحراري لمحاليل الصبغة في صناعة الطباعة والصباغة
حماية البيئة: التبادل الحراري في معالجة الغازات المنبعثة، والتبادل الحراري في معالجة مياه الصرف
7. المعايير والشهادات
| المعيار | الوصف |
|---|---|
| GB/T 28712.2-2022 | المبادلات الحرارية اللوحية الحلزونية (الصين) |
| JB/T 4723-1992 | الشروط الفنية للمبادلات الحرارية الحلزونية (الصين) |
| GB/T 150-2011 | الأوعية المضغوطة (تُطبق على الأغطية الطرفية عند الاقتضاء) |
| HG/T 20592 | فلانشات الأنابيب (لوصلات الدخول/الخروج) |
| ISO 9001:2015 | نظام إدارة الجودة |
| CE | متاح عند الطلب للطلبات الدولية (توجيه PED 2014/68/EU) |
| EAC | متاح عند الطلب لأسواق روسيا وآسيا الوسطى |
| GOST-R | متاح عند الطلب للسوق الروسي |
8. خيارات التخصيص
| الخيار | التفاصيل |
|---|---|
| الشكل البنيوي | غير قابل للفك / قابل للفك |
| مادة اللوح الحلزوني | فولاذ كربوني / 304 / 316L / 2205 دوبلكس / تيتانيوم |
| شكل القنوات | قناتان حلزونيتان / قناة حلزونية + قناة مستقيمة |
| فجوة القنوات | تُحدد بحساب العملية (تؤثر في مساحة التبادل وهبوط الضغط) |
| عرض اللوح وسماكته | تُحددان وفق مساحة التبادل ومتطلبات الضغط |
| نوع الأغطية الطرفية | حديد زهر / فولاذ كربوني / فولاذ مقاوم للصدأ |
| مواصفات الوصلات | تُطابق مواسير العملية |
| العزل الحراري | صوف صخري / سيليكات ألومنيوم + غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الصاج الملوّن |
| الطلاء المضاد للتآكل | طلاء داخلي للأغطية الطرفية (للظروف الخاصة) |
| الحشوات | مطاط / PTFE حسب الوسط والحرارة |
| الدعامات | دعامات أرجل / دعامات سرج |
| معالجة السطح | داخلياً حسب المادة؛ خارجياً طلاء مضاد للصدأ |
| اللحام | لحام نقطي لأعمدة التباعد + لحام قوسي للحواف + لحام إحكام للقنوات |
9. شروط الضمان
| حالة المعدات | فترة الضمان | نطاق الضمان |
|---|---|---|
| معدات جديدة | 12 شهراً | الجسم الحلزوني، الأغطية الطرفية، الوصلات، حشوات الإحكام، الدعامات |
| معدات مُجدَّدة | 6 أشهر | الجسم الحلزوني، الأغطية الطرفية، الوصلات، حشوات الإحكام، الدعامات |
| معدات متوقفة عن العمل (توريد كما هي) | 3 أشهر | المكونات الوظيفية الرئيسية |
ملاحظة خاصة: أكبر مخاطر المبادل الحلزوني اللوحي هي التسرب الداخلي بين القنوات؛ فبمجرد حدوثه لا يمكن إصلاحه وتصبح المعدة بأكملها خردة. الترقّق الطبيعي الناتج عن التآكل أثناء الاستخدام السليم خلال فترة الضمان لا يشمله الضمان، وكذلك التسرب الداخلي الناتج عن التشغيل بضغط يتجاوز التصميم أو عن اختيار مادة غير مناسب للوسط لا يشمله الضمان.
تخضع شروط الضمان النهائية للعقد، وتشمل جميع الطلبات إرشادات التركيب ودعم التشغيل عن بُعد.
10. التعبئة والتسليم
| البند | طريقة التعبئة |
|---|---|
| المبادل الحلزوني (كامل) | توريد مجرّد مع تثبيت بأحزمة فولاذية، وأغطية واقية للوصلات، وحماية لأسطح فلانشات الأغطية |
| الحشوات الاحتياطية والملحقات | تعبئة مانعة للرطوبة ثم في كرتون أو صندوق خشبي |
تقدير سعة الحاوية (للاسترشاد فقط، وعلى أساس التكوين الفعلي):
حتى 10 م²: نحو 3-6 وحدات في حاوية 20'GP
10~30 م²: نحو 1-3 وحدات في حاوية 20'GP
30~60 م²: نحو 1-2 وحدة في حاوية 40'HQ
أكثر من 60 م²: شحن كبضاعة عامة أو في حاوية فلات راك. خدمة التركيب: تتوفر إرشادات تركيب في الموقع مع مراعاة صحة اتجاه الوصلات وشدّ مسامير الحشوات بالتساوي، ويمكن إرسال فنيين للمعدات الكبيرة (تتحمل المشتري نفقات السفر والإقامة).
11. المعلومات المطلوبة لطلب السعر
للحصول على عرض أسعار دقيق، يرجى توفير المعلومات التالية:
السائل الساخن: الاسم، درجة الحرارة عند الدخول/الخروج، معدل التدفق أو الحمل الحراري
السائل البارد: الاسم، درجة الحرارة عند الدخول/الخروج، معدل التدفق أو الحمل الحراري
ضغط التشغيل وهبوط الضغط المسموح به من الجهتين
درجة أكّالة الوسطين من الجهتين، وهل يحتويان على جسيمات صلبة (المبادل الحلزوني اللوحي لا يناسب الوسائط المحتوية على جسيمات صلبة)
المادة المفضلة للوح الحلزوني
الشكل البنيوي المفضل: غير قابل للفك / قابل للفك
هل يلزم قناة مستقيمة من جهة واحدة (مثل حالات التكثيف)
فجوة القنوات المفضلة (إن لم تكن معروفة، نحسبها وفق ظروف التشغيل)
مواصفات الوصلات المطلوبة
هل يلزم عزل حراري
حالة المعدات المفضلة: جديدة / مُجدَّدة / متوقفة عن العمل (كما هي)
نطاق الميزانية وتفضيلات العلامة التجارية (إن وجدت)
شروط التسليم: FOB/CIF/DDP
ميناء الوجهة أو عنوان التسليم (لحساب أجور الشحن)
ملاحظة: كلما كانت البيانات المقدمة أكثر اكتمالاً، كان عرض السعر أدق وأسرع.