螺旋板式換熱器

螺旋板式換熱器基本構造和工作原理：

　　螺旋板式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起卷制而成的，板間均布地焊有使其產生一定流道間距的定距柱，定距柱也起到支撐鋼板耐流體壓力的作用，又有使流體在流動時產生湍流從而提高換熱器效率的作用。相鄰的兩流道流通兩種溫度不同的流體介質，通過螺旋換熱板進行傳熱，達到換熱的目的。兩流道的間距根據流量的大小確定，可以相同，也可不同。

　　對于換熱的兩種介質，如果都是液體，在螺旋板式換熱器的流道內要按逆流方式流動。所謂逆流是指進行換熱的兩相鄰流道內的兩種液體，沿螺旋流道彼此相反的方向流動，這樣能使兩種流體介質之間始終保持一定溫差，從而達到傳熱效果。

　　對于換熱的兩種介質，一種是液體，另一種是氣體，則它們在螺旋板式換熱器內要按錯流方式流動，即液體在換熱器內沿螺旋方向流動，而氣體沿換熱器的軸向直接通過，這主要是考慮到氣體的特點，氣體一般要求流量大，阻力小，或有的是用于蒸汽冷凝，因此一般不讓氣體沿螺旋方向流動。

螺旋板式換熱器類型：

1、不可拆式：

　　卷制后的螺旋板式換熱器，其兩端焊死，不可拆卸，形成固定結構，流道內部不可觸及。它適用于不易堵塞的流體換熱。不可拆式又分臥式和立式的結構。

2、可拆式：

　　卷制后的螺旋板式換熱器，每端只將一個流道焊死，而另一個流道開放，然后在端面上加端蓋加以密封，其端蓋可以拆卸，從而可以清理流道內部。它適用于易堵塞的流體換熱。

3、特殊形式：

　　有些化工上用的螺旋板式換熱器，根據加工工藝的要求，需要特殊結構，兩端帶有封頭、端蓋或兩個換熱器串連在一起，結構不一，由我公司的設計部門按用戶的實際要求進行設計。

　　構成螺旋板式換熱器的主換熱材料，主要分為碳鋼和不銹鋼兩大類，碳鋼的螺旋板材料為Q235-A或Q235-B；不銹鋼的螺旋板材料主要有 0Cr18Ni9（304）和 00Cr17Ni14Mo2（316L）。

螺旋板式換熱器選型計算：

　　1、熱負荷：Q=qv1ρ1Cp1(T1-T2)/3.6=qv2ρ2Cp2(t2-t1)/3.6

　　其中：Q—熱負荷，單位：W（1Kcal/h＝1.163W）；

　　Cp1—熱介質的比熱容，單位：KJ/Kg℃；

　　Cp2—冷介質的比熱容，單位：KJ/Kg℃；

　　qv1—熱介質的流量，單位：m3/h；

　　qv2—冷介質的流量，單位：m3/h；

　　T1—熱介質的進口溫度，單位：℃；

　　T2—熱介質的出口溫度，單位：℃；

　　ρ1—熱介質的密度，單位：Kg/m3；

　　ρ2—冷介質的密度，單位：Kg/m3；

　　t1—冷介質的進口溫度，單位：℃；

　　t2—冷介質的出口溫度，單位：℃

　　2、對數平均溫差：（單位：℃）    Δtm＝(T1-t2)-(T2-t1)/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]

當熱介質進出口溫差與冷介質進出口溫差相等時，采用算術平均溫差：（單位：℃）    Δtam＝(T1+T2)-(t1+t2)/2

　　3、換熱面積：F＝uQ/KΔtm

其中：F—螺旋板式換熱器的換熱面積，單位：m2；

　　u—污垢系數，1.1—1.2；

K—總傳熱系數，單位：W/m2℃；K值可按下面數值選取：水—水、水—蒸汽：1500—2000；油—水、油—蒸汽：300—600；水—有機蒸汽：500—1000；水—煙氣、水—空氣：30—100。

　　4、換熱器流道內介質流速：Vb1＝qv1/3600A1    Vb2＝qv2/3600A2

其中：Vb1—熱介質在其換熱流到內的流速，單位：m/s；

　　Vb2—熱介質在其換熱流到內的流速，單位：m/s；

　　A1：熱介質換熱流道橫截面積，單位：m2，A1＝0.9Bb1，其中：B為螺旋換熱板寬度，b1為熱介質換熱流道的間距寬度，單位：m；

　　A2：冷介質換熱流道橫截面積，單位：m2，A2＝0.9Bb2，其中：B為螺旋換熱板寬度，b2為冷介質換熱流道的間距寬度，單位：m；

　　螺旋板式換熱器流道內介質流速，對于液體0.8—2m/s，對于氣體5—15m/s。

性能及其型號的表示方法：

　　1、螺旋板式換熱器的設計溫度范圍：

　　a）不可拆螺旋板式換熱器設計溫度范圍按鋼材允許的使用溫度確定；

　　b）可拆螺旋板式換熱器的設計溫度范圍按墊片允許的使用溫度確定。

　　2、一般螺旋板式換熱器的設計壓力PN≤2.5MPa。