螺旋板換熱器

螺旋板換熱器有可拆的和不可拆的兩種型式。不可拆式螺旋板換熱器的結構比較簡單，螺旋通道的兩端全部焊死。可拆式螺旋板換熱器（見圖）除螺旋通道兩端的密封結構以外，其他與不可拆式完全相同。為達到機械清洗的目的，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，雜質容易被衝出。使用迴轉支座比較方便，可使換熱器立放或卧放。換熱的A、B流體分別流過螺旋板的兩側，其中的一種流體沿螺旋通道由外向內，至中心出口流出；而另一種流體則沿螺旋通道由中心進口，由內向外流出。兩種流體呈純逆流方式流動。螺旋板換熱器最大結構尺寸為：板寬1800毫米，外徑1700毫米，傳熱面積250米2，板與板之間的距離20毫米。允許最高操作壓力可達 2.5兆帕。工作溫度由選用的材料而定，材料大多用碳鋼、不鏽鋼、鋁、銅和鈦。應用 螺旋板換熱器應用廣泛。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後用螺旋板換熱器取代管殼式換熱器。燒鹼廠的電解液加熱器和濃鹼液的冷卻器，採用螺旋板換熱器所用的設備費僅為管殼式換熱器的1/3。此外，這種換熱器用於塔頂冷凝、淬火油冷卻、發煙硫酸冷卻和脂肪酸冷卻等都有良好的效果。這種設備用於蒸汽的冷凝和無相變的對流傳熱效果最佳，也可用於沸騰傳熱。

螺旋板換熱器的特點是：①傳熱效能好。彎曲的螺旋通道和定距柱，有利於增強流體的湍流狀態。通道內流體阻力小，可提高設計流速，有種於提高傳熱係數。對於水-水換熱，傳熱係數可達1.8～3.5千瓦每平方米每攝氏度〔kW/(ｍ2 ·℃)〕。②有自清洗作用。單通道內的流體通過通道內雜質沉積處時，流速會相對提高，容易把雜質衝掉。③不可拆式結構的密封性能好，適用於劇毒、易燃、易爆或貴重流體的換熱。④相鄰通道內的流體呈純逆流方式流動，可得到最大的對數平均溫差，有利於小溫差傳熱，適用於回收低溫位熱能。⑤結構較緊湊。單位設備體積內的傳熱面積可達150米2/米3。⑥由於螺旋通道本身的彈性自由膨脹，溫差應力小。⑦價格低廉。能否選用螺旋板換熱器的關鍵是堵塞問題，儘管它有自清洗作用，但由於設計或操作不當也會發生堵塞，這時即使用可拆式結構也難於用機械方法清洗。採用水、氣或蒸汽吹洗，操作方便效果更好。螺旋板換熱器最大的缺點是檢修困難，如發生內圈螺旋板破裂，便會使整台設備報廢。

可拆卸板式換熱器是由許多衝壓有波紋薄板按一定間隔，四周通過墊片密封，並用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和彙集管，同時又合理地將冷熱流體分開，使其分別在每塊板片兩側的流道中流動，通過板片進行熱交換。