换热器效能系数(螺旋板换热器)

Posted 2023-05-27

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换热器效能系数(螺旋板换热器)

1、定义：

螺旋板式换热器是一种新型换热器，传热效率好，运行稳定性高，可多台共同工作。螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用气－气、气－液、液－液等传热。

2、结构：

它由两张卷制而成，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。同时，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。

3、分类：

I型螺旋板式换热器：螺旋所有通道的端面采用焊接密封，使得不同介质按螺旋通道以逆流或顺流的流动形式完成热量交换的不可拆螺旋板式热交换器，因而具有较高的密封性，不可拆卸。

I型螺旋板式热交换器

1)公称直径DN≤2800mm；

2)设计压力P≤3.0MPa；

3)公称直径(mm)和设计压力(MPa)的乘积不大于3600。

II型螺旋板换热器：螺旋体所有或部分螺旋通道端面采用倒锥平盖(或类似功能部件)方式封，使得不同介质按螺旋通道以逆流或顺流的流动形式完成热量交换的可拆螺旋板式热交换器。

II型螺旋板式热交换器

1)公称直径DN≤1800mm；

2)设计压力P≤1.6MPa；

3)公称直径(mm)和设计压力(MPa)的乘积不大于2400。

III型螺旋板换热器：采用圆(锥形)封头和(或)简体节的结构，使得一种质按旋体轴流经部分螺旋通道，另一种介质在其他两端面焊接或翻边焊接的螺旋通道里沿螺旋通道方向流动，而介质是在错流状态下实现热量交换的可拆螺旋板式热交换器。

III型螺旋板式热交换器

1)公称直径DN≤2500mm;

2)设计压力P≤3.0MPa;

3)公称直径(mm)和设计压力(MPa)的乘积不大于3200。

4、特点：

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传统弓形折流板换热器小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。螺旋板换热器最大的缺点是检修困难，如发生内圈螺旋板破裂，便会使整台设备报废。

5、相关标准：

《NB∕T 47048-2015 螺旋板式热交换器》

《TSG 21-2016 固定式压力容器安全技术监察规程》第1.5条明确指出：该规程不适用于螺旋板换热器。