螺旋折流板换热器简介

螺旋板换热器卷板机设备工艺原理概述螺旋板换热器卷板机设备是广泛应用于化工、石油、机械、制药等行业的高效热交换设备。

该设备主要由螺旋板换热器和卷板机两部分组成。

螺旋板换热器是以板式结构为基础，利用螺旋旋转的方式实现热量传输的热交换器；而卷板机则是用来加工螺旋板换热器的设备。

本文将重点介绍螺旋板换热器卷板机设备的工艺原理，以及其在应用过程中的关注点。

螺旋板换热器工艺原理螺旋板换热器采用了独特的结构和工艺流程，能够实现高效的热传输。

其工艺原理如下：1. 热媒流量优化在操作螺旋板换热器时，需要根据不同的物料和热媒流量进行优化。

一般情况下，热媒流量过大会导致反应器温度升高过快，而热媒流量过小则会导致反应器温度不稳定。

因此，需要根据具体情况选择合适的热媒流量。

2. 传热增效设计螺旋板换热器的主要优点在于其结构设计，能够实现对热量的有效传输。

此外，还可以进行传热增效设计，来提高设备的传热效率。

常见的传热增效设计包括加热面积增大、流速增加等方法。

3. 温差控制技术螺旋板换热器在操作时需要进行温差控制，以防止设备温度过高或过低。

常见的温差控制技术包括使用温度控制器，以及人工监控等方式。

4. 设备清洗技巧螺旋板换热器在使用过程中，容易积累污垢和杂质，这些污垢会对设备的传输效率造成影响。

因此，需要定期对设备进行清洗。

清洗的重点是要注意不影响设备结构和性能。

卷板机工艺原理螺旋板换热器卷板机是卷制螺旋板换热器的专用设备。

其工艺原理如下：1. 滚轮式卷板螺旋板换热器卷板机采用滚轮式卷板技术，目的是为了保证卷板的圆整。

滚轮式卷板时，需要注意滚轮和板材之间的配合度，以免对设备和卷板质量造成影响。

2. 卷板机的定位技巧卷板机的定位技巧是卷板机操作中的关键问题。

定位不准确会对卷板产生不良影响，影响螺旋板换热器的生产效率和品质。

因此，需要在操作前准确测量和确定卷板机的定位点。

3. 冷卷和热卷螺旋板换热器卷板机主要存在冷卷和热卷两种卷板方式。

螺旋折流板换热器简介及相关尺寸的算法
王凤林;王飞;屈英琳;姜红梅
【期刊名称】《化肥工业》
【年(卷),期】2009(36)3
【摘要】介绍了螺旋折流板换热器的起源与发展、壳程结构形式和流动原理,对其传热和阻力降的研究现状进行了总结,并给出了结构设计中相关尺寸的计算方法.目前螺旋折流板换热器的研究尚处于起步阶段,解决折流板加工和管束组装难题、提高生产效率、加快螺旋折流板换热器的推广应用是迫切需要解决的问题.
【总页数】5页(P25-29)
【作者】王凤林;王飞;屈英琳;姜红梅
【作者单位】北京广厦环能科技有限公司,100083;北京广厦环能科技有限公
司,100083;北京广厦环能科技有限公司,100083;北京广厦环能科技有限公
司,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TQ44
【相关文献】
1.螺旋折流板换热器的发展及其结构的特点和尺寸的计算 [J], 韩岁平;薛显坤;韩宝虎;张学刚;王影;马文斗
2.机器学习及其相关算法简介 [J], 周昀锴
3.基于背景感知与快速尺寸判别的相关滤波跟踪算法 [J], 王永雄; 冯汉
4.多管程螺旋折流板换热器分段传热算法 [J], 伍美; 胡大鹏
5.遗传算法在板翅式换热器尺寸优化中的应用 [J], 谢公南;王秋旺
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94在化工装置中管壳式换热器型式众多，当壳侧流体流量大且压降限制严格时，通常会采用双弓形折流板形式。

但是双弓形折流板在支撑结构和流动方式上存在诸多缺陷：壳侧流动存在冲刷不充分的流动死区、死区内局部换热系数低，壳侧整体换热不均匀，同时死区容易结垢，威胁换热设备的安全运行[1]。

为了提高壳侧单位压降下传热和避免壳侧由于沉积污垢造成的腐蚀泄漏，工业应用中越来越多的采用螺旋折流板代替壳侧弓形折流板，使壳侧在螺旋折流板引导下形成复杂的螺旋流形态，提高管束间的流速、实现壳体横向截面流体充分混合同时壳侧压降不增加，从而达到强化传热的目的[2]。

工程应用中最多采用的为四片式螺旋折流板结构，见图1，螺旋折流板一个螺旋节距的长度上是由四片式扇形板片按一定的安装倾角上、下、左、右交错排列而成，再用定距管将其定位，使其形成螺旋状[3]。

但是四片式螺旋折流板结构为非连续螺旋折流，中间相邻板片间会出现三角形的漏流区，严重削弱了传热能力[4]。

针对四片式螺旋折流板三角区短路漏流的缺点，中国石化工程建设公司联合抚顺化工机械设备制造有限公司和辽宁石油大学提出了一种新型的六片式螺旋折流板换热器型式，并获得专利授权[5]。

 图1 四片式螺旋折流板 图2 六片式螺旋折流板1 模型设置1.1 几何模型三维数值模拟用SolidWorks分别建立尺寸180x1200mm下六片式螺旋折流板、四片式螺旋折流板和双弓折流板结构，设备型式BEM，水平安装，10mm换热管，正方形布管，换热管间距13mm，布108根换热管，换热器所有材质均采用碳钢。

双弓折流板结构采用16块折流板，间距60mm。

六片式螺旋折流板和四片式螺旋折流板都采用10度螺旋角，搭接度42%[6]。

由于管束元件较多，内部结构复杂，本文对换热器的结构进行适当简化如下：（1）认为换热管与折流板、筒体与折流板和管束与壳体都为紧密切合，忽略流体通过缝隙渗螺旋折流板换热器传热和流动性能分析宁静 中国石化工程建设有限公司 北京 100101 摘要：利用CFD分析软件FLUENT，研究10度螺旋角条件下，六片式螺旋折流板换热器和常见四片式螺旋折流板换热器传热和流动特性，并与双弓形折流板换热器进行对比。

螺旋板式热交换器的特点及创新应用摘要：随着能源问题的日趋严重，世界各国已普遍把能源综合利用和节能放到十分重要的地位。

我国自改革开放以来不断推出节能政策，近几年对高耗能特种设备的节能要求更加严格，并要求对其进行能效检测与评价。

螺旋板式热交换器作为高耗能特种设备之一，因其传热效率高、不易结垢等优点，广泛应用于石化、制冷、污水处理等领域，其能效水平直接影响着各装置的整体能源利用效率。

本文基于螺旋板式热交换器的特点及创新应用展开论述。

关键词：螺旋板式；热交换器的特点；创新应用引言螺旋型热交换器是化工、机械、医药等产业中重要的可热交换装置，其特点是体积小、效率高的传热、安装简单、清洁简单。

斜夹具热交换的主要结构是在两个平行的长板上布置距离支撑，这些板由专用滚动活塞支撑和滚动。

然后将两端锁定在一起，形成螺旋通道，在该通道中两个介质完全相反地交换。

螺旋换热器分为三种型号:不可分离(560型)、阻塞(560型)和连续(560型)。

斜应力变换器法计算的基本方程是从传热和比热公式导出的，主要包括热量、平均温差、传热系数和压降。

以下是一个非相位特定换热器的工艺流程示例。

1螺旋板式热交换器的特点介绍（1）传热效率高，螺旋板式热交换器的介质由于在螺旋通道内呈螺旋流动，介质在螺旋离心力作用下易发生湍流，强化了换热效率，且物料在内部呈全逆流流动，其换热效率为管壳式换热器的2－3倍，而且螺旋板式热交换器中的外表面积小，热量不宜损失。

（2）自洁能力强，在螺旋板式热交换器中，由于介质走单一螺旋通道，流体形成湍流状态后泥沙等颗粒类杂物不宜沉积。

对于螺旋板式热交换器在长期使用过程中形成的污垢，我们也可通过机械冲洗、蒸汽吹洗和化学清洗（如酸洗、碱洗）等方法进行处理，达到清洁通道的效果。

（3）结构紧凑，由于螺旋板式热交换器的特殊结构形式，在同等换热面积上大大缩减换热器的体积，减少场地占用。

一台直径1.6m、板宽1.5m的螺旋板式热交换器，其总换热面积可达到300㎡。

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℃。

不锈钢酸钢的t=-40-500℃。

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。

螺旋折流板换热器管束及管板的结构设计国德文邢芳刘晓凤（大庆石油化工机械厂，黑龙江大庆１６３７１１）摘要：文中介绍了螺旋折流板的几何形状及螺旋折流板换热器管束的结构型式，并据此说明了螺旋折流板换热器管束的设计方法。

通过图示证明螺旋折流板的曲线边是一条椭圆曲线，给出螺旋折流板几何尺寸的计算方法。

关键词：螺旋折流板；管束；结构设计中图分类号：ＴＫ１７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１－４９６２（２００８）０２－００３９－０２近年来，国内采用新型高效螺旋折流板换热器的企业逐渐增多。

大庆石油化工机械厂也经常采用螺旋折流板来设计管壳式换热器。

文中对螺旋折流板管束的结构设计［１］进行了探讨。

１螺旋折流板的几何形状螺旋折流板换热器的折流板为准扇形。

与壳体横截面有一定的安装倾角α，其在壳体横截面上的投影刚好为１／４圆面。

见图１。

根据折流板间距所需要的若干个螺旋折流板与管束轴线以某一角度呈连续螺旋状排列，这种排列须保证介质自壳程进口向出口呈螺旋状推进，避免了采用弓形折流板时，介质以“Ｚ”字形流动剧烈折返带来的严重压降。

管壳式换热器采用螺旋折流板是基于这样一种思想：通过改变壳程侧折流板的布置，使壳程侧流体呈连续螺旋流动，因此，理想的折流板布置应该为连续的螺旋曲面。

但是，螺旋曲面加工困难，而且换热管与折流板的配合很难实现。

考虑到加工上的方便，采用一系列的准扇形平面板（称之为螺旋折流板）替代曲面相间连接，在壳程侧形成近似的螺旋面，使换热器的壳程侧流体产生连续的螺旋状流动，见图２。

２螺旋折流板间距螺旋折流板布置应使壳程内介质的螺旋状流场稳定，这就要求螺旋折流板之间有一致的间隔称为折流板间距Ｆ），相同的安装角α，一般还应要求：螺旋折流板应布置在上方进出口轴线的下方或下方进出口轴线的上方，见图３。

从图３可以看出，在１个螺旋节距Ｈ（波长）长度上等距依次安装４个螺旋折流板，环绕壳程轴线位置的１根与换热管规格相同的中心管，用定距管定位，形成螺旋状。

基于HTRI的螺旋折流板换热器设计王密;周予东;潘晓栋;范飞;牛晓娟【摘要】利用HTRI软件对螺旋折流板换热器进行设计,考察了螺旋角β、搭接量e和壳体长径比L/D对搭接型螺旋折流板换热器壳程压降△p、总传热系数U和单位压降下的总传热系数Up的影响.结果表明:△p随着β的增大逐渐降低,随着e和L/D的增大逐渐上升;U随着L/D的增大逐渐上升,随着β的增大整体呈下降趋势,但在β为35°附近出现了一定程度的反弹,而e对U几乎没有影响,β在35～45°范围内时,螺旋折流板换热器的Up最高.【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2016(043)005【总页数】6页(P610-615)【关键词】螺旋折流板换热器;螺旋角;搭接量;长径比;传热性能【作者】王密;周予东;潘晓栋;范飞;牛晓娟【作者单位】兰州兰石能源装备工程研究院有限公司;青岛兰石重型机械设备有限公司;青岛兰石重型机械设备有限公司;兰州兰石能源装备工程研究院有限公司;青岛兰石重型机械设备有限公司【正文语种】中文【中图分类】TQ053.2管壳式换热器占据了约40%的市场份额，被广泛应用于石油炼化、化工生产、发电工程及余热回收等行业[1，2]。

因传热装置的操作过程中需要耗费大量电力，故新型高效换热器的研发对节能环保至关重要。

换热器传热效率的升高或压差的降低，都能有效减少单元操作中泵的功耗。

螺旋折流板换热器是一种新型高效的管壳式换热器。

螺旋折流板换热器壳程流体更接近柱塞流，可以有效消除弓形折流板后面的卡门涡，防止流体诱导振动，避免了弓形折流板的返混现象，可提高有效传热温差，减少流动死区和污垢沉积，且螺旋通道内柱状流的速度梯度影响了边界层的形成，使传热系数提高[3，4]。

科学家们提出了多种螺旋折流板结构，并开展了一系列实验研究和数值模拟[5～8]。

其中，以适用于正方形和辐射状排列布管的四分扇形螺旋折流板换热器最为常见，且已实现工业化[9，10]。

l型螺旋板式换热器采用整板卷制，将两通道连接中心钢板焊接成型，改用整板一块板卷制，是整台设备换热元件无接缝，保证了使用寿命不渗漏，提高了承压能力。

螺旋板换热器采暖传热效率比列管式换热器提高30%-50% 节能效果显著。

介质在螺旋形通道内高速而均匀流动，使污垢不易沉积，有自洁作用。

两通道为焊接密封，保证了两种热交换介质不混合。

这种螺旋板式换热器结构紧凑，安装方便，占地面积小，又节省了投资。

II型可拆式螺旋板换热器，是采用一通道焊死，另一通道开式利用法兰、盲板焊死，即可拆开清洗通道，还可保证通道内采用螺旋循环换热达到高效的换热效果。

III型可拆式螺旋板换热器，是采用一通道焊死，另一通道开式利用法兰及上下封头封死，运行方式是一个通道螺旋运行，另一通道是直通运行，如果要求温差过高可串联按装运行，封死通道串联并联均可，但必须是同一规格，需定货时用户提供介质及工艺要求。

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