中國原料藥發(fā)展迅速，已經(jīng)成為世界制藥用原料藥*大生產(chǎn)和出口國。目前，我國正面臨著醫(yī)藥原料藥與中間體的黃金發(fā)展期，“突破、發(fā)展、創(chuàng)新”是原料藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗對(duì)提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力就顯得尤為重要，在原料藥生產(chǎn)過程中對(duì)溶媒回收起到?jīng)Q定作用的冷凝器對(duì)此有重要的影響，目前國內(nèi)運(yùn)用的換熱器種類繁多，列管式、板式、管板式等，大部分換熱器工況為非對(duì)稱流換熱，即兩種流體流經(jīng)換熱器的流量不同，這就需要有兩個(gè)不同的換熱面積。板式換熱器的設(shè)計(jì)機(jī)理就是對(duì)稱流傳熱，無法為流體提供大小不一的換熱面積。世界上*臺(tái)螺旋螺紋管JAD換熱器1988年在波蘭SECESPOL集團(tuán)研制發(fā)明出來，該換熱器設(shè)計(jì)時(shí)就針對(duì)市場(chǎng)上這種非對(duì)稱流換熱，特意使兩側(cè)的換熱面積不相同，以滿足復(fù)雜的工況要求，本文對(duì)此SECESPOL換熱器特點(diǎn)與應(yīng)用作一介紹。
　　
　　1.結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)
　　
　　1.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　
　　相比傳統(tǒng)列管式換熱管束，SECESPOL換熱器每一根換熱管均以螺旋結(jié)構(gòu)按一定規(guī)律均勻纏繞在殼體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)一方面延長了換熱管長度，換熱充分；另一方面極大地改變了流體的流動(dòng)狀態(tài)，增強(qiáng)了湍流效果，強(qiáng)化了傳熱。同時(shí)，螺旋纏繞彈性管束設(shè)計(jì)，可有效消除換熱器湍流抖振、熱應(yīng)力等各種應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力自消除。圖1為SECESPOL換熱器局部剖面圖。
　　
　　1.2性能特點(diǎn)
　　
　　1.2.1換熱、節(jié)能
　　
　　螺旋管式換熱器層與層之間換熱管反向纏繞，這種*的纏繞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，極大地改變了流體的流動(dòng)狀態(tài)，在殼體內(nèi)形成強(qiáng)烈的湍流效果，由于管內(nèi)螺旋流動(dòng)的強(qiáng)化作用，使得管程的傳熱膜系數(shù)也得到增加，進(jìn)而提高綜合換熱系數(shù)。在汽水交換如蒸汽加熱水的工況下，常規(guī)的管殼式換熱器換熱系數(shù)k值一般zui高為6000w／（m2·℃）。SECESPOL換熱器其換熱系數(shù)k值可高達(dá)14000w/（m·2℃），是常規(guī)管殼式換熱器的3倍以上。
　　
　　又因其*的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)，換熱管束伸展開其長度為殼體長度的4～6倍，加熱時(shí)可使熱媒在換熱管內(nèi)停留時(shí)間長，冷凝時(shí)也能使被冷卻介質(zhì)冷卻得更加充分，無須經(jīng)過二次換熱，保證了熱量的充分交換，提高了能源的利用率，節(jié)省了能源。
　　
　　螺紋彈性管直徑有8mm、10mm、12mm3種，壁厚只有0.6mm。
　　
　　1.2.2*的100°連接換熱器同端兩法蘭中心軸夾角采用100°連接，可以使換熱器全部參與換熱，不留死角；使流體自動(dòng)沖刷管路，降低堵塞傾向，對(duì)流體起到緩沖作用，降低噪音。因其*的100°連接和螺旋螺紋結(jié)構(gòu)、*的表面處理工藝以及兩側(cè)介質(zhì)的逆流換熱，所以具有了流速高（汽水換熱過程中，殼程水側(cè)設(shè)計(jì)流速可高達(dá)5.5m/s）、溫度梯度小、污垢系數(shù)小的特點(diǎn)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了聲共鳴許用準(zhǔn)則（Eisinger準(zhǔn)則和Bevins準(zhǔn)則），有效抑制了聲駐波震動(dòng)現(xiàn)象，zui大限度地降低了運(yùn)行噪音，換熱器可在低噪音狀態(tài)下運(yùn)行。
　　
　　1.2.3耐高溫、高壓
　　
　　SECESPOL換熱器的換熱管束和殼體全采用不銹鋼材質(zhì)，具有統(tǒng)一的膨脹系數(shù)，不會(huì)由于壓力和溫度不穩(wěn)定而引起換熱器的變形。換熱器耐高溫、高壓，無需加裝減溫減壓裝置，zui高耐溫400℃，耐壓2.0MPa。利用歐文（OWEN）湍流抖振頻率準(zhǔn)則原理，采用換熱管束zui小間隙設(shè)計(jì)，螺旋纏繞彈性管束方式有效消除了湍流抖振熱應(yīng)力現(xiàn)象，延長了換熱器的使用壽命。
　　
　　1.2.4結(jié)構(gòu)緊湊，體積小
　　
　　螺旋纏繞方式結(jié)構(gòu)緊湊，滿足相同熱負(fù)荷的工況時(shí)，SECESPOL換熱器體積只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/10左右，占地面積小，節(jié)省空間。同時(shí)也因?yàn)轶w積小、重量輕，更加便于安裝、拆卸，減少了安裝費(fèi)用。
　　
　　1.2.5結(jié)垢傾向低，維護(hù)方便
　　
　　由于SECESPOL換熱器的管程纏繞設(shè)計(jì)，管內(nèi)流體以螺旋方式通過，降低了壁面附著的可能性以及結(jié)垢傾向，殼程流體逆流橫向交叉通過繞管，在相鄰管之間、層與層之間不斷地分離和匯合，使殼體流體的湍流度加強(qiáng)，相同的流速下也減少了沉淀的幾率，保證了設(shè)備的長周期、高負(fù)荷運(yùn)行。
　　
　　SECESPOL換熱器結(jié)垢傾向很低，但不代表不結(jié)垢，一旦發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，由于設(shè)備相對(duì)體積小，清洗也非常簡(jiǎn)單，通常是采用化學(xué)清洗方法，用配制的低濃度稀硝酸浸泡2～3h即可，維護(hù)費(fèi)用很低。
　　
　　2應(yīng)用
　　
　　由于SECESPOL換熱器*的換熱技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前在國內(nèi)醫(yī)藥原料藥溶劑的回收冷凝等領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。
　　
　　東北某大型制藥廠原料藥工藝常壓蒸餾二氯甲烷的應(yīng)用情況：采用SECESPOL換熱器使用25/30℃的常溫循環(huán)水降溫，而使用傳統(tǒng)換熱器需要采用二級(jí)冷凝，采用SECESPOL換熱器運(yùn)行過程電機(jī)功率與傳統(tǒng)換熱器相比更小，因?yàn)椴捎枚?jí)冷凝需要增加一臺(tái)電機(jī)，冷凍機(jī)費(fèi)用為一次性投資，減少了一次性投資。
　　
　　山東聊城某藥業(yè)集團(tuán)原料藥工藝蒸餾甲苯工藝的應(yīng)用情況：原工藝甲苯蒸汽從110℃冷凝冷卻到45℃，采用二級(jí)冷凝，一級(jí)冷凝器換熱面積42m2，二級(jí)冷卻器換熱面積28m2。采用SECESPOL冷凝器后，選用一臺(tái)JADX9.88，換熱面積只有10.8m2，而冷凝溫度比原工藝低了3℃，實(shí)際甲苯的回收率提高了2%。該換熱器體積是原設(shè)備的1/20，設(shè)備投資減少50%，安裝費(fèi)用減少80%。
　　
　　3結(jié)語
　　
　　SECESPOL螺旋纏繞管式換熱器是一種換熱器，占地面積小，在新建裝置，尤其是老裝置改擴(kuò)建中不僅可以有效降低投資，而且緊湊的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)更有利于設(shè)備平面布置。螺旋纏繞管式換熱器具有換熱充分、冷熱端差小的特點(diǎn)，不僅可以節(jié)約能源，而且可以優(yōu)化系統(tǒng)和流程，具有良好的節(jié)能效果。