螺旋板式换热器.docx

螺旋板换热器spiral plate heat exchanger 传热元件由螺旋形板组成的换热器 螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液 传热它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化 等行业按 结构形式可分为 不可拆式（I型）螺旋板式及可拆式（II型、III型） 螺旋 板式换热器1、 本设备由两张卷制而成，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2、 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、 I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较 高的密封性4、 II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中 一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换5、 III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两 个通道可拆开清洗，适用范围较广6、 单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下 列规定：并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。

混合组合：一个通道并联， 一个通道串联螺旋板式换热器的基本参数：1. 螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6, 1, 1.6、2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm）（系指单通道的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25 倍2•螺旋板式换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢 酸港为SUS321、SUS304、3161其它材质可根据用户要求选定3•允许工作温度：碳素钢的t=0-+350°C不锈钢酸钢的t=-40-500°C升温 降压范围按压力容器的有关规定,选用本设备时,应通过恰当的工艺计算,使设备 通道内的流体达到湍流状态一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec）.设备可 卧放或立放,但用于蒸气冷凝时只能立放；用于烧碱行业必须进行整体热处理,以 消除应力螺旋板式换热器防堵塞原理螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的,尤其是泥沙、小 贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积,主要体现在：1. 因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲 掉；2. 因为螺旋通道内没有死角,杂质容易被冲出石墨换热器石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。

制造换热器的石墨应具有不透 性，常用浸渍类不透性石墨和压型不透性石墨石墨换热器按其结构可分为块孔式、管壳式和板式3种类型块孔式：由若 干个带孔的块状石墨组件组装而成管壳式：管壳式换热器在石墨换热器中占有 重要地位，按结构又分为固定式和浮头式两种板式：板式换热器用石墨板粘结 制成此外，还有沉浸式、喷淋式和套管式等（见蛇管式换热器、套管式换热器） 石墨换热器耐腐蚀性能好，传热面不易结垢，传热性能良好但石墨易脆裂，抗弯 和抗拉强度低，因而只能用于低压，即使承压能力最好的块孔状结构，其工作压力 一般也仅为0.3〜0.5兆帕石墨换热器的成本高，体积大，使用不多它主要用 于盐酸、硫酸、醋酸和磷酸等腐蚀性介质的换热，如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器 等石墨管材根据其浸渍的材料不同,分为合成树脂浸渍.水玻璃树脂浸渍以及沥 青浸渍. 石墨换热器分类① 块孔式:由若干个带孔的块状石墨元件组装而成② 管壳式：管壳式换热器在石墨换热器中占有重要地位，按结构又分为固定 式和浮头式两种管壳式换热器（shell and t ube heat exchanger）又称列管式换热器是以封 闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。

这种换热器结构较简单，操作 可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目 前应用最广的类型③ 板式：板式换热器用石墨板粘结制成此外，还有沉浸式、喷淋式和套管 式等（见蛇管式换热器、套管式换热器）板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效 换热器各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换板式换热器是 液—液、液—汽进行热交换的理想设备它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑 轻巧、占 地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点在相同压力 损失情况下，其传热系数比管式换 热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分 之一，热回收率可高达90%以上石墨换热器耐腐蚀性能好，传热面不易结垢，传热性能良好但石墨易脆 裂，抗弯和抗拉强度低,因而只能用于低压,即使承压能力最好的块孔状结构，其工 作压力一般也仅为0.3〜0.5兆帕石墨换热器的成本高，体积大，使用不多它主要用于盐酸、硫酸、醋酸和 磷酸等腐蚀性介质的换热，如用作醋酸和醋酸酐的冷凝器等主要用在氯碱化工、 石油化工、氟化盐、钛白、锆业、氯乙酸、氯化石蜡、单晶硅氟化工等生产行业列管式换热器列管式换热器是目前化工及酒精生产上应用最广的一种换热器。

它主要由壳 体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成所需材质 ，可分别采用普通碳钢、 紫铜、或不锈钢制作在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流 动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从 壳体上的另一接管处流出，这称为壳程列管式换热器列管式换热器的种类固定管板式换热器这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗此种 换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和 壳体装有流体进出口接管通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板同时管子和 管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体因此，当管壁 与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭 弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50°C以 上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置但补偿装置（膨胀节）只能用在壳 壁与管壁温差低于60〜70C和壳程流体压强不高的情况一般壳程压强超过0.6Mpa 时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结 构浮头式换热器换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管 子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”， 所以这种换热器叫做浮头式换热器。

其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的 膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨 胀量的不同而产生温差应力其缺点为结构复杂，造价高填料函式换热器这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式 低但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介 质U 型管式换热器U 形管式换热器，每根管子都弯成 U 形，两端固定在同一块管板上，每根管 子皆可自由伸缩，从而解决热补偿问题管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管 子可以自由膨胀其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子 少优点是结构简单，质量轻，适用于高温高压条件编辑本段列管式换热器的折流挡板为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡 板折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错 流通过管束，使湍动程度大为增加常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者 更为常用编辑本段列管式换热器的多壳程换热器列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，消除 或减小热应力，根据所采取的温差补偿措施编辑本段列管式换热器主要技术参数公称直径管程数管子数量换热面积公称值/计算值管程通道截面 积管程通道流 速为 0.5m/sec 时的流量m/hr公称压力管子长 度(m)©25X2.515002000300040006000©25X21591141.51.6222.1733.27??0.0044/0.00497.92/8.82?2191263/3.004/4.026/6.068/8.1?0.0082/0.009014.76/16.20?2263/3.004/4.026/6.068/8.81?0.0041/0.00457.38/8.012731445/5.087/5.1810/10.2614/13.7221/20.630.0138/0.015224.84/27.36?2405/4.626/6.199/9.3312/12.4719/18.760.0063/0.006911.24/12.423251607/6.939/9.2814/14.0019/18.7128/28.130.0188/0.020833.84/37.44?2566/6.479/8.6613/13.0517/17.4636/26.260.0088/15.84/0.009717.460.0374/67.32/400111914/13.4718/18.4128/27.7637/37.1055/55.80.041274.160.0173/31.14/?211013/12.7017/17.0226/25.6634/34.2050/51.580.019034.200.0581/104.58/5001185??45/4.1555/57.6885/86.740.0641115.380.0283/50.94/?2180??40/41.9955/57.6885/86.740.031256.160.0845/152.10/6001269??60/62.785/83.88125/126.130.0932167.760.0418/75.24/?2266??60/32.0580/82.94125/14.720.046183.980.0091/214.38/7001379??90/88.41120/118.17175/177.710.1313236.340.0562/101.16/?2358??85/83.51110/111.62165/167.850.0620111.600.1605/288.90/8001511??120/119.2016。