螺旋板换热器是一种由螺旋形传热的板片构成的一种换热器。它比管壳式热交换器传热性能好,结构紧凑,制造简单,运输安装方便,适用于中国石油大学化工、制药,食品、染料、制糖等工业管理部门的气一气、气一液、液一液对流或冷凝的热交换。
螺旋板式换热器的基本结构和工作原理包括螺旋传热板、折流板、封头、连接管等基本部件,图3.1为可拆式螺旋板式换热器的结构。各种不同型式的螺旋过程板式热交换器均包含由两张厚约2~6m的钢板卷制而成的一对具有同心圆的螺旋形流道,中心处的隔板将板片两侧以及流体可以隔开,冷、热两流体在板片两侧的流道内流动,通过螺旋板进行实现热交换,螺旋板一侧的表面上有一个固定距离的柱,这是为了确保流道的间距,同时也为了加强瑞利流并增加螺旋板的刚度。一般用直径为3一10m的圆钢在卷板前预焊在钢板上而成螺旋板式热交换器可分别按流道的不同和螺旋体两端密封方法的不同来分类。但根据我国的行业标准,我国的螺旋板式热交换器是按可拆与不可拆来分的,其分为三种型式:
不可拆型螺旋板换热器:两流体均匀螺旋流动,通道两端全焊密封,为不可拆结构,通常是冷流体由外周边国家流向城市中心进行排出,热流体由中心流向外周排出,实现了纯逆流换热,通常用于液-液换热,由于通道截面的限制,只能在小流量的情况下使用,也用于汽一液、气一汽流体的传热,还可用来加热和冷却高黏度液体,按国标,目前工作的公称压力在2.5MPa以下。
可拆式堵死型螺旋板换热器:流体的流动管理方式与I型相同,但通道两端交错焊接,两端面的研究密封系统采用顶盖加垫片的结构,螺旋体可由两端分别需要进行分析机械设备清洗。
故为可拆式堵死型,主要用于气一液及液一液的热交换,尤其适用于比较脏、易结垢的介质。按国标,工作的公称压力为1.0MPa以下:
可拆式贯通型螺旋板换热器:流体在一边呈螺旋状流动,流体从外围流向中心,然后流向另一边流出,另一侧进行流体只作研究轴向方向流动,如:蒸汽由顶部端盖进人,经敏开通道可以向下袖向流动而被冷凝,凝液从底部以及排出。通道的密封结构为一个通道的两端焊接,另一通道的两端全敞开,实际上这是一种半可拆结构。由于它的轴向流动截面比螺旋通道的流动截面大得多,适合两种流体的体积流率差异很大的情况,因此常用作冷凝器的气液热交换器。允许的工作环境压力为1.6MPa。