結構與原理
- 結構組成:主要由傳熱板、定距柱、連接管、頭蓋及襯墊等部件組成。由兩塊厚約2-6mm的不銹鋼板卷成一對同心圓的螺旋形流道,中心處用隔板將兩邊流體隔開,流道始于中心,終于邊緣。
- 工作原理:冷、熱兩流體在金屬板兩邊的流道內逆流流動,通過螺旋鋼板進行傳熱,實現熱交換。每張板上均布地焊有定距柱,起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用,同時增加流體湍流,提高換熱效率。?
類型
- 不可拆式(Ⅰ型):螺旋通道兩端均為密封焊,不能進行機械清洗,但具有傳熱性能好、密封可靠、材料消耗少、加工方便等優點,耐熱溫度較高。
- 可拆式Ⅱ型:兩通道分別為一端敞開,一端為密封焊接,敞開的通道端用平板蓋加密封墊片來密封,便于清洗螺旋通道,但加工成本高,密封性能較差,容易泄漏和短路。
- 可拆式Ⅲ型:一個通道的兩端焊接密封,另一個通道敞開,一種介質走螺旋通道,另一種介質走軸向直道,進出口阻力較大,適用范圍較小,主要用于蒸汽冷凝。
優點
- 傳熱性能好:流體在螺旋通道中流動,在較低雷諾值下即可達到湍流,可選用較高流速,總傳熱系數較大,傳熱效率為列管式換熱器的2-3倍。
- 自清潔能力強:流體流速較高,懸浮物不易沉積,沉積物會減小單流道橫斷面,使速度增大,對堵塞區域起到沖刷作用,不易污塞。
- 結構緊湊:單位體積的傳熱面積為列管換熱器的3倍,占地面積小。
- 溫差應力小:螺旋板可自由伸縮,能有效補償熱膨脹,減少溫差應力。
缺點
- 操作壓強和溫度受限:目前***高操作壓強為2000kPa,溫度約在400℃以下。
- 不易檢修:整個換熱器為卷制而成,一旦發生泄漏,修理內部很困難。
應用領域
- 化工領域:用于各種化工工藝中的加熱、冷卻、冷凝等過程,如硫酸、硝酸等腐蝕性介質的冷卻。
- 石油領域:在原油加工、石油產品精制等過程中,用于控制溫度,實現熱交換。
- 醫藥領域:適用于藥品生產中的物料加熱、冷卻、蒸餾等工藝,滿足衛生標準嚴苛的要求。
- 食品領域:可用于食品加工中的殺菌、冷卻、熱交換等過程,如飲料的殺菌冷卻。