螺旋板式换热器设计+CAD图纸(6)
1.5.5 螺旋板式换热器
（1） 基本概念
螺旋板式换热器是一种高效换热器设备，适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为 不可拆式（Ⅰ型）及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）。
I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。
II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广[6]。
（2） 优缺点
优点：1、传热效率高（性能好）：一般认为螺旋板式换热器的传热效率为列管式换热器的1-3倍。等截面单通道不存在流动死区，定距柱及螺旋通道对流动的扰动降低了流体的临界雷诺数，水水换热时螺旋板式换热器的传热系数最大可达3000W/（㎡.K）。
2、有效回收低温热能：螺旋板式换热器由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果，进行余热回收，充分利用低温热能。
3、运行可靠性强：不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性，保证两种工作介质不混合。
4、阻力小：在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。
5、自清洁作用、不易堵塞：比较低的压力损失，处理大容量蒸汽或气体；有自清刷能力，因其介质呈螺旋型流动，污垢不易沉积；清洗容易，可用蒸汽或碱液冲洗，简单易行，适合安装清洗装置；介质走单通道，允许流速比其他换热器高[6]。
6、可多台组合使用：单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合：一个通道并联，一个通道串联。
7、温差应力小：当螺旋体受热或冷却是，可像钟表内的发条一样伸长或收缩，而螺旋体各圈之间都是一侧热流体，另一侧冷流体，且最外圈与大气接触，螺旋体之间的温差不向管壳式那么明显，因此不会产生大的温差应力。
8、可耐高温差。
9、热量损失小：外表面较小。
10、回收地位热量：允许的最小温差是最低的。
11、有效利用流体压头损失：定距柱可使传热强化，在低流速下就达到湍流。
12、制造简单，价格低廉：省材料，机加工量少，制造工时少。
缺点：1、不能承受太高压力：由于螺旋板式换热器的直径较大，且厚度较小，因此刚度差，每一圈螺旋板都承受介质两侧的压力，当介质压力差达到一定程度，螺旋板就会失稳而出现压瘪现象；还因端部结构的特殊性。
2、适用介质有限：不适合于含有固体颗粒或黏性大的介质。
3、修理困难：虽然不易泄露，但一旦泄露，修复困难[5]。
（3） 适用场合
1、在粗苯生产及烧碱行业的应用——太原化工厂烧碱是我国最早应用螺旋板的行业，从1955年开始应用至今。国内曾采HT18—36铸铁制作螺旋板式换热器用于98%硫酸冷却。采用铸铁因其抗99%浓硫酸的耐腐蚀性能好，铸件表面粗糙对传热有利，酸速水速较高，因此传热系数相对较大。
2、在煤焦化工程上的应用——煤焦化工程上应用的螺旋板，国外采用的结构型式为两通道交错焊接密封的可拆式，冷热介质在全逆流状态下进行换热。国内除采用可拆式以外，尚有部分采用两通道交错焊接密封的不可拆式。
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