螺旋(xuán)板式換熱器是一種(zhǒng)新型換熱器,是由兩張平(píng)行的薄鋼板焊接在一塊分隔板(中心(xīn)隔板)上,並卷製成一對互相隔開(kāi)的螺旋形流道。兩板之間焊有定距柱以維持流道的問距,同時也增(zēng)強(qiáng)螺旋板的剛度。螺旋板的兩端(duān)焊(hàn)有蓋板,兩端麵及螺旋板上設有冷、熱流體進、出口接管。冷、熱流體分別在兩個螺旋形(xíng)流(liú)道中流動,通過螺旋板進行熱量交換(huàn)。
螺旋板式換熱器的直徑一般在1.6m以內,板寬為200~1200mm,極厚為2~4mm,兩(liǎng)板間(jiān)距為5~25mm。常用材(cái)料為碳鋼或(huò)不鏽鋼。螺旋板式換熱器的主要優點是結構緊(jǐn)湊,單位體積所提供的傳熱麵積大(約(yuē)為列管(guǎn)式換熱器的三倍);流體允許有較高的流速(液體可達2m/s,氣體可達20m/s),湍(tuān)流程度(dù)大,傳熱係數較大(約為列管(guǎn)換熱器的1~2倍);可實現純逆流操作;不(bú)易結(jié)垢(gòu),不易堵塞。其主要缺點是操作壓力和溫(wēn)度(dù)不宜太高,流體流動阻力較大,不易檢修(xiū),且對(duì)焊接質量要求很(hěn)高。故(gù)一般操作壓力低於2Okgf/cm2,溫度在300~400℃以下。
板式換熱器是由一組矩形金屬薄板平行排列、相鄰板之間襯以墊(diàn)片(piàn)並用(yòng)框架夾(jiá)緊組(zǔ)裝而成。板(bǎn)片四角開有圓孔,形成流體通道,冷、熱流體分別在同一板(bǎn)片兩側(cè)流過,通過板片進行換熱。為其組裝流。板片厚度為0.5~3mm,通常壓製成各種波紋形(xíng)狀。
板式換熱器的主特(tè)點:結構緊(jǐn)湊,單位體積設備提(tí)供的傳熱麵積大,約為(wéi)250~1000m2/m3,而列管式換熱器隻有40~150m2/m3;傳熱係數高,對低粘度液體傳熱,傳熱係數可達1500~4700W/(m2.℃),最高可達7000W/(m2.℃),操作靈活,適應性大,可以根據需要增減板數(shù)以(yǐ)調(diào)整傳熱麵積,加工製造容(róng)易(yì)、檢修清洗方便、熱損失少。其主要缺點(diǎn)是:因受(shòu)到板片剛度、墊片種類及溝槽結構的限製,允(yǔn)許的操作壓力較低;因受墊片材質的限(xiàn)製,操作溫度(dù)不能太高,對合成橡膠墊片,操作溫度不超過130℃,對壓縮石棉墊片也應低於250℃;因板(bǎn)間(jiān)距小,流道截麵小,流速不能過大,所以處理量較小,不易密(mì)封(fēng),易泄漏,易於堵塞。
螺旋板換熱器的性能類似(sì)於板式換熱器。但也有其獨特(tè)之處,其主要優點為:
1、傳熱效率高(gāo)。螺旋板換熱(rè)器內介質螺旋型流動的離心力能增強湍流。據實驗,當Re=1400~1800時(shí)就能形成湍流,且因流阻(zǔ)較管殼式小(xiǎo)而使流速可以提高,結果(guǒ)使傳熱係(xì)數K可提高至2.5倍。此外,全逆流螺旋板換熱器的傳熱平均溫(wēn)差******,這有助於提高傳熱效率。
2、結構(gòu)緊湊,不用管材。由(yóu)於板型傳熱麵的麵積大,單位體積傳熱麵(miàn)可達(dá)44-100m2/m3,約為管殼(ké)式換熱器(qì)的2~3倍,加之傳熱係數和平均溫差都大,這就必然導致結構的緊(jǐn)湊和輕巧。
3、不易汙塞。由於單(dān)流道、高流速、汙(wū)垢不易沉積,一旦有所沉積使流(liú)道截麵減小隨(suí)即導致流速增高,從而加強了對汙塞物的衝(chōng)刷作用。這種“自潔”作用,管殼式(shì)換熱器是沒有的。據(jù)統計顯示,螺旋板汙塞的速率隻及管(guǎn)殼式的十(shí)分之一。
4、能有效利用低溫熱源,精密控製溫度。由(yóu)開雙(shuāng)螺旋流道能較完全地(dì)形成逆流傳熱且流道較長,有助於(yú)降(jiàng)低換(huàn)熱(rè)器設計所允許的(兩種介質之間)有利於連續(xù)均勻地換熱或升降(jiàng)溫度。源(如地下(xià)熱源(yuán))或精密(mì)控製介質溫度提供了有(yǒu)利條件,從經驗數(shù)據知道,板式和螺旋板換熱器的介質溫差是最低的(de)。5、流阻較小。試驗表明,與同樣條件的管殼式換熱器(qì)相比,螺旋板換熱器的(de)流阻較小。