螺旋板换热器(spiral heat exchanger),是由两张平行的金属板卷制成两个螺旋形通道,冷热流体之间通过螺旋板壁进行换热的换热器。螺旋板换热器有可拆的和不可拆的两种型式。
螺旋板式换热器具有体积小、设备紧凑、传热效率高、金属耗量少的优点,适用干液-液、气一液、气一气对流传热,蒸汽冷凝和液体蒸发传热,化工、石油、医药、机械、电力、环保、节能及需要热量转换等工业。
基本分类
螺旋板换热器分为可拆分螺旋板换热器和不可拆分螺旋板换热器。
不可拆式螺旋板换热器的结构比较简单,螺旋通道的两端全部焊死。
可拆式螺旋板换热器.除螺旋通道两端的密封结构以外,其他与不可拆式完全相同。为达到机械清洗的目的,可拆式螺旋通道,一端敞开,用平板盖和垫片密封,以防止流体漏到大气中或同一通道内的流体短路。为了提高螺旋板的承压能力,在板与板之间用定距柱支撑。筒体上的流体进出口有法向接管和切向接管两种。中国普遍使用切向接管,它的流体阻力小,杂质容易被冲出。使用回转支座比较方便,可使换热器立放或卧放。
换热的A、B流体分别流过螺旋板的两侧,其中的一种流体沿螺旋通道由外向内,至中心出口流出;而另一种流体则沿螺旋通道由中心进口,由内向外流出。两种流体呈纯逆流方式流动。螺旋板换热器最大结构尺寸为:板宽1800毫米,外径1700毫米,传热面积250平方米,板与板之间的距离20毫米。允许最高操作压力可达 2.5兆帕。工作温度由选用的材料而定,材料大多用碳钢、不锈钢、铝、铜和钛。
基本特点
螺旋板式换热器具有体积小、设备紧凑、传热效率高、金属耗量少的优点,适用干液-液、气一液、气一气对流传热,蒸汽冷凝和液体蒸发传热,化工、石油、医药、机械、电力、环保、节能及需要热量转换等工业。
螺旋板换热器的特点是:
①传热效能好。弯曲的螺旋通道和定距柱,有利于增强流体的湍流状态通道内流体阻力小,可提高设计流速,有助于提高传热系数。对于水-水换热,传热系数可达1.8~3.5千瓦每平方米每摄氏度〔kW/(m(·℃)〕。
②有自清洗作用。单通道内的流体通过通道内杂质沉积处时,流速会相对提高,容易把杂质冲掉。
③不可拆式结构的密封性能好,适用于剧毒、易燃、易爆或贵重流体的换热。
④相邻通道内的流体呈纯逆流方式流动,可得到最大的对数平均温差,有利于小温差传热,适用于回收低温位热能。
⑤结构较紧凑单位设备体积内的传热面积可达150m。
⑥由于螺旋通道本身的弹性自由膨胀,温差应力小。
⑦价格低廉。相同换热面积下,螺旋折流板换热器的体积比折流板换热器小1/3,所需原材料费用降低。能否选用螺旋板换热器的关键是堵塞问题,尽管它有自清洗作用,但由于设计或操作不当也会发生堵塞,这时即使用可拆式结构也难于用机械方法清洗。采用水、气或蒸汽吹洗,操作方便效果更好。