螺旋板式換熱器

螺旋板換熱器

螺旋板式換熱器具有體積小、設(shè)備緊湊、傳熱效率高、金屬耗量少的優(yōu)點，適用干液-液、氣一液、氣一氣對流傳熱，蒸汽冷凝和液體蒸發(fā)傳熱，化工、石油、醫(yī)藥、機(jī)械、電力、環(huán)保、節(jié)能及需要熱量轉(zhuǎn)換等工業(yè)。

螺旋板換熱器（spiral heat exchanger），是由兩張平行的金屬板卷制成兩個螺旋形通道，冷熱流體之間通過螺旋板壁進(jìn)行換熱的換熱器。螺旋板換熱器有可拆的和不可拆的兩種型式。

基本分類：

螺旋板換熱器分為可拆分螺旋板換熱器和不可拆分螺旋板換熱器。

不可拆式螺旋板換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單，螺旋通道的兩端全部焊死。

可拆式螺旋板換熱器.除螺旋通道兩端的密封結(jié)構(gòu)以外，其他與不可拆式相同。為達(dá)到機(jī)械清洗的目的，可拆式螺旋通道，一端敞開，用平板蓋和墊片密封，以防止流體漏到大氣中或同一通道內(nèi)的流體短路。為了提高螺旋板的承壓能力，在板與板之間用定距柱支撐。筒體上的流體進(jìn)出口有法向接管和切向接管兩種。中國普遍使用切向接管,它的流體阻力小,雜質(zhì)容易被沖出。使用回轉(zhuǎn)支座比較方便，可使換熱器立放或臥放。

換熱的A、B流體分別流過螺旋板的兩側(cè)，其中的一種流體沿螺旋通道由外向內(nèi)，至中心出口流出；而另一種流體則沿螺旋通道由中心進(jìn)口，由內(nèi)向外流出。兩種流體呈純逆流方式流動。螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)尺寸為：板寬1800毫米，外徑1700毫米，傳熱面積250平方米，板與板之間的距離20毫米。允許操作壓力可達(dá) 2.5兆帕。工作溫度由選用的材料而定，材料大多用碳鋼、不銹鋼、鋁、銅和鈦。

結(jié)構(gòu)性能：

1、在殼體上的接管采用切向結(jié)構(gòu)，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均勻的，液體在設(shè)備內(nèi)流動沒有大的轉(zhuǎn)向，總的阻力小，因而可提高設(shè)計流速使之具備較高的傳熱能力。

2、由兩張卷制而成，形成了兩個均勻的螺旋通道，兩種傳熱介質(zhì)可進(jìn)行全逆流流動，大大增強(qiáng)了換熱效果，即使兩種小溫差介質(zhì)，也能達(dá)到理想的換熱效果。

3、I型不可拆式螺旋板式換熱器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有較高的密封性。

4、II型可拆式螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)原理與不可拆式換熱器基本相同，但其中一個通道可拆開清洗，特別適用有粘性、有沉淀液體的熱交換。

5、III型可拆式螺旋板換熱器結(jié)構(gòu)原理與不可拆式換熱器基本相同，但其兩個通道可拆開清洗，適用范圍較廣。

6、單臺設(shè)備不能滿足使用要求時，可以多臺組合使用，但組合時必須符合下列規(guī)定：并聯(lián)組合、串聯(lián)組合、設(shè)備和通道間距相同?；旌辖M合：一個通道并聯(lián)，一個通道串聯(lián)。

基本特點：

螺旋板式換熱器具有體積小、設(shè)備緊湊、傳熱效率高、金屬耗量少的優(yōu)點，適用干液-液、氣一液、氣一氣對流傳熱，蒸汽冷凝和液體蒸發(fā)傳熱，化工、石油、醫(yī)藥、機(jī)械、電力、環(huán)保、節(jié)能及需要熱量轉(zhuǎn)換等工業(yè)。

螺旋板換熱器的特點是：

①有自清洗作用。單通道內(nèi)的流體通過通道內(nèi)雜質(zhì)沉積處時，流速會相對提高，容易把雜質(zhì)沖掉。

②傳熱效能好。彎曲的螺旋通道和定距柱,有利于增強(qiáng)流體的湍流狀態(tài)通道內(nèi)流體阻力小，可提高設(shè)計流速，有助于提高傳熱系數(shù)。對于水-水換熱,傳熱系數(shù)可達(dá)1.8～3.5千瓦每平方米每攝氏度〔kW/(m(·℃)〕。

③不可拆式結(jié)構(gòu)的密封性能好，適用于劇毒、易燃、易爆或貴重流體的換熱。

④相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的流體呈純逆流方式流動，可得到的對數(shù)平均溫差，有利于小溫差傳熱，適用于回收低溫位熱能。

⑤結(jié)構(gòu)較緊湊單位設(shè)備體積內(nèi)的傳熱面積可達(dá)150m。

⑥由于螺旋通道本身的彈性自由膨脹，溫差應(yīng)力小。

⑦價格低廉。相同換熱面積下，螺旋折流板換熱器的體積比傳統(tǒng)弓形折流板換熱器小1/3，所需原材料費(fèi)用降低。能否選用螺旋板換熱器的關(guān)鍵是堵塞問題，盡管它有自清洗作用，但由于設(shè)計或操作不當(dāng)也會發(fā)生堵塞，這時即使用可拆式結(jié)構(gòu)也難于用機(jī)械方法清洗。采用水、氣或蒸汽吹洗，操作方便效果更好。螺旋板換熱器的缺點是檢修困難，如發(fā)生內(nèi)圈螺旋板破裂，便會使整臺設(shè)備報廢。

應(yīng)用范圍：

螺旋板換熱器應(yīng)用廣泛。在中國，中小型合成氨廠的變換熱交換器和合成塔下部的熱交換器已先后用螺旋板換熱器取代管殼式換熱器。燒堿廠的電解液加熱器和濃堿液的冷卻器，采用螺旋板換熱器所用的設(shè)備費(fèi)僅為管殼式換熱器的1/3。此外,這種換熱器用于塔頂冷凝、淬火油冷卻、發(fā)煙硫酸冷卻和脂肪酸冷卻等都有良好的效果。這種設(shè)備用于蒸汽的冷凝和無相變的對流傳熱，也可用于沸騰傳熱。