1、概述
螺旋板式換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的高效換熱器設(shè)備,由兩塊厚約2~6mm的金屬板(通常為不銹鋼材質(zhì))卷成一對(duì)同心圓的螺旋形流道,流道始于中心,終于邊緣,中心處用隔板將兩邊流體隔開(kāi),冷、熱兩流體在金屬板兩邊的流道內(nèi)逆流流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)了熱交換,主要應(yīng)用于化工,石油,醫(yī)藥,機(jī)械,電力,輕工和紡織等領(lǐng)域。
2、原理
螺旋板式換熱器是由兩張較長(zhǎng)的鋼板疊放在一起,在專用卷床上卷制而成的,如圖1,每張板上均布地焊有定距柱(泡),它使兩張板之間產(chǎn)生一定的間距,形成換熱流道,定距柱(泡)起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用,也起到流體在換熱流道中流動(dòng)時(shí)增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過(guò)的兩種流體溫度不同,它們通過(guò)螺旋鋼板進(jìn)行傳熱,達(dá)到換熱的目的。
兩流道的間距根據(jù)流量的大小,選擇流道中合適的流速,根據(jù)產(chǎn)生的壓力降,確定流道的間距。兩流道的間距可以相同,也可不同。流道間距不能太小,也不能太大,太小容易堵塞,太大不利于傳熱,在制造工藝結(jié)構(gòu)上也難以實(shí)現(xiàn),一般以8-30mm 較為適宜。
3.結(jié)構(gòu)型式與特點(diǎn)
螺旋板式換熱器主要由傳熱板、定距柱、連接管、頭蓋及襯墊等部件組成,它主要有三種型式:不可拆式(Ⅰ型)螺旋板換熱器及可拆式(Ⅱ型、Ⅲ型)螺旋板換熱器。
不可拆式Ⅰ型:如圖
它的螺旋通道兩端均為密封焊,不能進(jìn)行機(jī)械清洗,但它具有傳熱性能好、密封可靠、材料消耗少、加工方便等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)由于它沒(méi)有密封墊片,耐熱溫度較高,目前應(yīng)用最為廣泛。
可拆式Ⅱ型:兩通道分別為一端敞開(kāi),一端為密封焊接,敞開(kāi)的通道端用平板蓋加密封墊片來(lái)密封,如圖3
也可以設(shè)計(jì)成一個(gè)螺旋通道的兩端均為焊接密封,另一個(gè)螺旋通道一端為焊接密封另一端為敞開(kāi)。
與Ⅰ型相比,采用Ⅱ型結(jié)構(gòu)主要是為了便于清洗螺旋通道,但是加工成本比較高,且從密封性能看,Ⅱ型結(jié)構(gòu)容易泄漏和短路。
可拆式Ⅲ型:
一個(gè)通道的兩端焊接密封,另一個(gè)通道完全敞開(kāi);一種介質(zhì)走螺旋通道,而另一種介質(zhì)走軸向直道;這種結(jié)構(gòu)的螺旋通道進(jìn)出口阻力較大,適用范圍較小,主要用于蒸汽冷凝。
螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):
(1)傳熱性能好;
(2)自清潔能力強(qiáng)、不易污塞;
(3)散熱損失小;
(4)傳熱溫差小,可精密控制溫度;
(5)溫差應(yīng)力??;
(6)結(jié)構(gòu)緊湊;
安裝實(shí)例