三分螺旋折流板换热器2012

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螺旋板式换热器的工作原理

螺旋板式换热器的工作原理
螺旋板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，其工作原理可以概括为以下几步：
1. 流体进入换热器
流体（通常是液体或气体）通过进口进入螺旋板式换热器。

2. 流体在板片/螺旋通道中流动
螺旋板式换热器的核心是一套由板片和螺旋通道组成的热交换单元。

流体在这些通道中逐渐升温或降温，以完成加热或冷却过程。

3. 热量传递
当流体经过热交换单元时，热量将从一个流体（热量传递的源）传递到另一个流体（需要吸热的目标）中。

4. 流体出口
完成热量传递后，流体通过出口离开换热器。

此时，加热的流体会变成高温状态，而冷却的流体则变成低温状态。

螺旋板式换热器之所以能够高效紧凑，是因为它利用了螺旋通道和板片创造了数百个微小的热交换通道。

这些通道的紧密排列使得螺旋板式换热器可以在相对较小的空间内完成大量的热量传递。

此外，螺旋板式换热器具有结构紧凑、内部无死角、清洗方便等优点，因此广泛
应用于化工、制药、食品、冶金、石化等众多行业中。

总之，螺旋板式换热器主要利用螺旋通道和板片进行热量传递，采用紧凑的结构设计实现高效的换热过程。

通过合理的流体进出口设计和传热原理的运用，螺旋板式换热器可以满足不同工业领域中的各种换热需求。

周向重叠三分螺旋折流板换热器性能比较

ＤｏｎｇＣｏｎｇＣｈｅｎＹａｐｉｎｇＷｕＪｉａｆｅｎｇＣａｏＲｕｉｂｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｕｈｅｔ￣ｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｅｒｇｙＴｈｅｒｍａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎｎｄａＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｓｒｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ）
（东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，南京２１００９６）
摘要：对采用正三角形布管且螺距相同的４种螺旋折流板换热器方案，即倾斜角为２０。三分周向重叠（２０。ＴＣＯ）、倾斜角为１８。四分周向重叠（１８。ＱＣＯ）、倾斜角为１８。首尾相连（１８。ＱＥＥ）以及螺旋角为１８．４。的连续（１８．４。ＣＨ）螺旋折流板换热器的流动和传热性能进行数值模拟．给出了子午切面、同心正六边形切面上速度矢量叠加压力或速度云图分布以及６０。扇区的９根换热管和４层同心换热管层的局部热流密度分布．结果表明：每个螺旋周期中均存在二次流，非连续螺旋折流板Ｖ形缺口处存在“ 逆向泄漏” ，但４种方案中２０。ＴＣＯ方案泄漏量最少；２０。ＴＣＯ方案具有最大壳侧传热因子－『摩擦系数，０和平均综合性能指标（。／，０）；１８。ＱＣＯ方案中的传热因子和摩擦系数．厂ｎ其次；虽然１８．ｏＣＨ方案摩擦系数，０最低，但其壳侧传热因子．『。和平均综合性能指标（。饥）均最差．关键词：螺旋折流板换热器；三分折流板；四分折流板；连续折流板；相邻折流板周向重叠中图分类号：ＴＫ１２４文献标志码：Ａ文章编号：１００１— ０５０５（２０１３）０４－０７９３－０５

螺旋板式换热器

螺旋板式换热器
目录
• 螺旋板式换热器概述 • 螺旋板式换热器性能特点 • 螺旋板式换热器应用领域 • 螺旋板式换热器设计选型 • 螺旋板式换热器运行维护与保养 • 螺旋板式换热器发展趋势与展望
01 螺旋板式换热器概述
定义与的换热设备，由两张平行的金属板卷制而成，形成两个均匀的螺旋通道。
未来发展趋势预测
个性化定制
随着市场需求多样化，螺旋板式换热器将向个性化定制方向发展。
绿色环保
环保意识的提高将推动螺旋板式换热器向更加环保的方向发展。
智能化和网络化
随着工业4.0的推进和物联网技术的应用，螺旋板式换热器将实现智能化和网络化运行。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
螺旋板式设计使得设备具有较高的承压能力，可适应较高的工
03
作压力和温度。
操作弹性大、适用范围广
螺旋板式换热器可处理多种流体介质，包括液体、气体以及蒸汽等。
设备处理量可根据需求进行调整，操作弹性大。
操作温度范围宽，可满足不同工艺要求。
易于维护和管理
设备结构简单，维护方便。
螺旋板式换热器具有较长的使用寿命和稳定的性能，降低了维护成本。设备运行过程中噪音低，对环境影响小。
02
原理：两种不同温度的流体在螺旋通道内以逆流或顺流方式进行热量交换，达到加热或冷却的目的。
结构组成
螺旋体
由金属板材卷制而成的螺旋通道，是热量交换
的主要场所。
端盖
密封装置
支承结构
位于螺旋体两端，用于连接流体进出口管道。
确保流体在螺旋通道内不泄漏，保证换热效率。
用于支撑螺旋体，保证其稳定性和安全性。

螺旋板式换热器原理

螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器是一种常用的换热设备，其原理基于热传递和流体力学。

螺旋板式换热器通过将热传递表面进行螺旋排列，从而实现高效的换热。

首先，让我们从结构原理方面来解释螺旋板式换热器的工作原理。

螺旋板式换热器由两个平行的金属板组成，它们通过一系列螺旋形的金属带连接在一起。

这种结构可以形成一系列通道，热交换的两种流体分别通过这些通道流动。

其中一种流体通过螺旋通道的中心，而另一种流体则通过相邻的螺旋通道。

这种设计增加了热交换表面积，提高了换热效率。

其次，从传热原理来看，螺旋板式换热器利用了流体间的对流和传导来实现热量的传递。

当两种流体在螺旋通道中流动时，它们之间会发生热量的传递。

热量会从温度较高的流体传递到温度较低的流体，直到两种流体达到热平衡。

这种热传递过程可以实现高效的换热，使得螺旋板式换热器在许多工业领域得到广泛应用。

此外，螺旋板式换热器还可以根据具体的工艺要求进行优化设计，包括通道的宽窄、螺旋角度、板材材质等。

这些设计参数会直
接影响换热器的换热效率和传热能力。

总的来说，螺旋板式换热器的原理基于结构设计和热传递原理，通过优化设计和流体力学原理实现高效的热量传递和换热，广泛应
用于化工、石油、食品等工业领域。

希望这个回答能够全面地解释
螺旋板式换热器的工作原理。

螺旋折流板列管换热器

关键词：换热嚣；螺旋折流板；传热系数；压力降中图分类号：ＴＥ６文献标识码：Ｂ文章编号：１６８０（０２叭０１ — ２９５８５２０）０。８０
冷换设备是炼油化工发电等行业工艺流
总传热系数Ｋ值一直停滞在较低状态．
它在炼油厂的应用效果目前国内最大的冷换设备换热面积只有ｌ０～２０ｍ。而国外可达到００００．
５０００～６０。００ｍ
．
进人２世纪７（Ｊ０年代后．随着石化行业技术的发展．国外冷换设备技术也有了显著的进步首先在冷换备两个传热界面之一的管程采用了螺纹管、形管、异内插物等强化传热薪技术，管使程传热有丁较大的突破但是从间壁传热原理上讲．控制一台换热设备传热效率的是传热能力相
甚至更多他们的决窍就是采用
了螺旋折流板新型结构螺旋折流板式换热器和传统的弓形折流板换热器唯一区别就是折流板在壳体中结构形式的改变弓形折流板在壳体内垂直于换热管束．使壳侧形成若干个并列折返通道．介质急剧改变流向必然产生严重的压力损耗．这是此类型换热器能耗大的主要原因同时在两个折流通道变向过渡区域．体取最短路程斜向前流
程中的主要设备以炼油厂为例．冷换设备占设备总金属消耗黾的２左右它既是工艺流程Ｏ

管壳式换热器折流板的设计

设计折流板的设计壳式换热器折流板的管壳式换热器HTRI2012 上海CC China Meeting11062012-11-06管壳式换热器折流板的设计管壳式换热器中折流板的常用形式----单弓----NTIW（单弓窗口不布管）----双弓----螺旋折流板----双螺旋折流板----折流杆（Rod Baffle）管壳式换热器折流板的设计•单弓折流板的阻挡和扰流作用使得流体冲击折流板时改变流向,同时由于流通截面的突变而在弓形折流板缺口处形成流体速度突变和压力突变,且在折流板背面形成回流区,造成压力损失。

管壳式换热器折流板的设计•单弓折流板间距与切割率增大，将降低壳程压降, 但同时壳程传热系数减小；折流板间距与切割率减小,将增大壳程传热系数, 但同时壳程压降也急剧增大。

即壳程压降与壳程传热系数同增或同减, 但壳程压降增大或减小的幅度大于壳程传热系数。

为此, 在压降允许范围内, 减小折流板间距与圆缺率, 加强传热效果。

管壳式换热器折流板的设计•单弓-窗口不布管减小管子的无支撑间距，牺牲部分换热空间，降低诱导及弹性振动的可能性，同时增加壳程流体的流通量。

管壳式换热器折流板的设计•双弓双弓弓形折流板换热器保留了弓形折流板的结构形式, 但增加了切割面积, 使壳程流动形式从单弓时的错流改变成顺错流态, 并克服了流体急剧回弯流动造成的管束震动,在相同压降下即可把流速提高至二倍以上, 从而提高传热速率。

尤其适合用于壳侧流体流量大, 粘度大的场合。

管壳式换热器折流板的设计•螺旋折流板螺旋折流板换热器突破了壳程介质流横向垂直和管子相切的传统观念, 流体在壳侧呈连续柱塞状螺旋流动,不会出现传统折流板换热器内的流动死区,并且由于旋流产生的涡与管束传热界面边界层相互作用, 使湍流度大幅度增强, 有利于提高壳侧膜传热系数。

管壳式换热器折流板的设计•螺旋折流板连续螺旋折流板换热器的折流板形状是自壳体进口向出口推进的完全螺旋面，介质在壳体内做到相对连续平稳旋转流动。

螺旋板式换热器常见故障及处理方法

螺旋板式换热器常见故障及处理方法一、引言螺旋板式换热器是一种高效的换热设备，常被用于化工、能源、石油等行业中。

然而，在长期使用过程中，螺旋板式换热器也会出现一些常见的故障。

本文将介绍螺旋板式换热器的常见故障及处理方法。

二、漏泄故障螺旋板式换热器的漏泄故障可能由以下原因引起：板片密封不良1.：板片之间的密封不良会导致流体泄漏。

处理方法是检查并更换密封垫片，确保密封性能。

板片腐蚀2.：腐蚀会使板片表面出现小孔，导致漏泄。

处理方法是定期清洗换热器，并进行防腐处理。

板片变形3.：长期高温使用会导致板片变形，造成泄漏。

处理方法是定期检查板片变形情况，如有需要，更换变形的板片。

三、结垢故障螺旋板式换热器的结垢故障可能由以下原因引起：污水中的沉淀物 1.：长期使用会导致污水中的沉淀物积累在板片表面，形成结垢。

处理方法是定期清洗板片，避免沉淀物的堆积。

水质问题2.：水中的钙、镁离子过多，会形成钙镁结垢。

处理方法是采用软化水处理或定期给换热器进行酸清洗，溶解结垢。

四、冷凝结露故障螺旋板式换热器的冷凝结露故障可能由以下原因引起：进出口温差过大1.：进出口温差过大会导致冷凝结露。

处理方法是调整流体流量或增加辅助设备，以减小进出口温差。

管壳泄漏2.：管壳泄漏会导致流体进出口温度不稳定，进而引起冷凝结露。

处理方法是检查管壳密封情况，修复或更换泄漏部件。

五、渗漏故障螺旋板式换热器的渗漏故障可能由以下原因引起：管壳接口渗漏1.：管壳接口处的渗漏会导致流体泄漏。

处理方法是检查管壳接口密封情况，进行紧固或更换密封件。

换热管渗漏2.：换热管本身的渗漏也会导致流体泄漏。

处理方法是检查换热管的状况，如有需要，更换渗漏的换热管。

六、总结螺旋板式换热器在长期使用过程中容易出现漏泄、结垢、冷凝结露和渗漏等常见故障。

针对这些故障，我们可以采取相应的处理方法，如更换密封垫片、定期清洗换热器、软化水处理、调整流体流量等，以保持换热器的正常运行。

希望本文对您了解螺旋板式换热器的常见故障及处理方法有所帮助！。

螺旋板式换热器

螺旋板式换热器螺旋板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。

工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。

冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。

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。

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。

基本结构：(1)波纹形状的换热板片(2)夹板(3)夹紧螺栓(4)盖板(5)冷流体进口(6)热流体出口结构图1所示：设计方法：（1）板型选择1、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。

2、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。

3、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。

（2）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。

三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式

ｆｒａｃｓｔｅｅｉａｅｔｈｅｉｎｇｅ．Ｔｈｏｒｌｔｏｑｔｏｓｏｔｎｄｉｃｕｉｇｉｃｉｅｂａｎｅｏｍｎｅｉｑｕｖｎｌｘａｌｈｌｅｃｒｅａｉｎｅｕａｉｎｉｂａｅｎｌｄｎｎｌｎｄｆｌａｇｅｃｒｅｔｏａｔｒｆｒｓｌ．ｉｅｈｅｔｔａｓｅＯｆｃｅｔｏｒｓｃｉｎｂａｅｌａｘｈｎｎｌｏｒｃｉｎｆｃｏｏｈｅ１ｓｄａｎｆｒＣｅ丘ｉｎｆｔｉｅｔｏｆｄｈｅｉｈｅｔｅｃａｇ．ｒｉｘ
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ — ５５２１．１０８ｏ：０３６／．ｓ．０１热器壳侧换热系数的关联式
李彦晴陈亚平刘化瑾王伟晗周兵
（东南大学能源与环境学院，南京２０９）１０６
ｂｆｅｅｉｈａｅｃａｇｒｗｔｃｎｄａｇｅｆ０，５ａｄ０ｓｃｒａｅ）１。（ｌｐｅａｆｄｈｌｅｔｘｈｎｅｓｉｉｌｅｎｌｓ。１。ｎ。（ｅｔｆｓ，５ｅｉｓｌｘｈｎｉｏ１２ｏｂｌｌｂｆｅ）ａｄ２。ｏｅｌｐｓｃｒａｅ）ａｅｐｅｅｔ．Ａｓｏａｓｎｓｈｍｅｔｅｒｓｌｏａｓ，ｎ０（ｖｒｅｔｆｓｒｒｓｎｅｌａｏｂｌｄｃｍｐｓｉｃｅｕｔｆｍａａｏｈｅｓｒ
第４０卷第１期
２１００年１月
东南大学学报（自然科学版）

螺旋折流板换热器简介

螺旋折流板换热器壳程内的折流通道突破了传统垂直弓形折流板换热器壳程内横向流动多次折返的流动模式。

其管束骨架是由若干块1/4壳体横截面面积的扇形折流板，自进口处呈螺旋状组装形成的。

这种结构,壳程中的介质既不是弓形折流板换热器中的横向流，也不是折流杆换热器中的纵向流，而是围绕换热器管束中心呈螺旋状向前连续平稳流动。

螺旋折流板有单壳程和双壳程结构，极大地提高了管、壳程介质的传热效率，较大幅度的降低了壳程压力降，减少了换热器管束振动且不易结垢。

●换热管型式：光管、波纹管、螺纹管、螺旋波纹管、内波外螺纹管。

●换热管材质：10#、不锈钢、双相不锈钢、碳钢渗铝、08Cr2AlMo、铜、镍、钛、锆。

●适用范围：即可用于干净的介质，也适用于高粘原油和渣油等介质。

可广泛应用于炼油、化工企业的节能降耗、挖潜扩容改造项目以及新项目。

螺旋折流板管壳式换热器的传热计算及连接结构改进

ＬＩＹａｎ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇ，ＦＥＮＧＴｉｅ — ｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＸｕｅ — ＷｅＤ
（ＬａｎｚｈｏｕＬａｎｓｈｉＳｆｉａ￣ｇＶｅｓｓｅｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ，ＬａｎｚｈｏｕＣ．ａｎｓｕ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）
ｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｓｂａｆｌｆｅ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｅｆｆｉ — ｃｉｅｎｔｉｎｔｏｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｒａｎｄｓｏｌｖｅｔｈｅｈｅｌｉｃａｌｂｆｆａｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｎｓｏｍｅｈａｒｍｆｕｌｆａｃｔｏｒｓａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｏｗｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｏｖｅｒａｌｌｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅａｄｚｏｎｅｏｆｓｈｅｌｌｌｆｏｗａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｒｅａａｎｄＳＯｏｎ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｕｂｅａｎｄｔｕｂｅｓｈｅｅｔｈａｓｂｅｅｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｉｔｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅｖｉｃｅｌｅａｋａｇｅａｃｃｉｄｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅｌｉｃａｌｂａｆｌｆｅ；ｔｕｂｕｌａｒｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ；ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

螺旋折流板与弓型折流板强化管换热器的传热性能对比

ＵｎｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏ，ａｇｈｕ５１６ｖｒｉｙｏｃｎｌｇＧｕｎｚｏ０４０，ｉａ；ｙＣｈｎ２．ＦｓａｏｈｎＫＡＭＵＩＨｅｔＥｘｈｎｅａｃａｇｒＣｏ．，Ｌｄ．，ｏ — ｔＦｓ
ｈｎ５８０，ｈｎ）ａ２００Ｃｉａ
ｔｅｈｌｃｌｙｂｆｅａｘｈａｇｒｗｅｅ１２～１５ｔｍｅｓｌｒｅａｈｓｆｔｅｓｇｎａｌａｆｄｈａｈｅｉａｌａｆｄｈｅｔｅｃｎｅｒ．ｌ．ｉｓａａｇｓｔｏｅｏｈｅｍｅｔｌｂｆｅｅｔｙｌ
ＡｂｔａｔＥｘｒｍｅｔｒｅｆｒｄｔｏａｅｔｅｓｅｌ— ｓｄｅｔｔａｓｅｏｆｃｅｔａｄｐｅｓｒｓｒｃ：ｐｅｉｎｓｗｅｅｐｒｏｍｅｏｃｍｐｒｈｈｌｉｅｈａｒｎｆｒｃｅｆｉｎｎｒｓｕｅｉｄｏｆａｈｌｃｌｙｂｆｅｅｔｅｃｎｅｏｔｏｅｏｅｍｅｔｌｙｂｆｅｅｔｅｃａｇｒｃｍｂｎｄｗｉｒｐｏｅｉａｌａｆｄｈａｘｈａｇｒｔｈｓｆａｓｇｎａｌａｌｄｈａｘｈｎｅｏｉｅｔｌｆｈｔｒｅ—ｄｍｅｉｎｌｆｅｕｅｏｉｃｏｉｇｕｉｇｗａｅｓａｃｏａｔｈｘｅｍｅｔｌｒｓｌｓｓｏｄｈｅｉｎｓｏａｎｎｄｔｂｓｆｒｏｌｏｌｓｎｔｒａｏｌｎ．ＴｅｅｐｒｎａｅｕｔｈｗｅｉｎｉｔｔＮｕｓｌｕｅｓａｒｓｕｅｄｏｓｉｃｅｓｔｎｒａｉｇＲｅｎｌｓｎｈａｓｅｔｎｍｂｒｎｄｐｅｓｒｒｐｎｒａｅｗｉｉｃｅｓｎｙｏｄｕｍｂｒｎｔｅｓｅｌｓｄｓｆｒｈｅｉｈｈｌｉｅｏｓ

三分螺旋折流板换热器水-水传热壳侧综合性能

ＤＯＮＧｎＣｏｇ，ＣＨＥＮＹａｉｇｐｎ，ＷＵＪａｅｇｉｆｎ，ＣＡＯｉｉｇＲｕｂｎ。ＳＨＥＮＧｎＹａｊｎ，ＮＩＭｉｇｏｇａｎｌｎ
（ｙＬａｏａｏｙｏｅｇｅｍａｏｖｒｉｎａｄＣｏｔｏ，Ｍｉｉｔｙｏｕａｉｎ，ＳｈｏｆｅｇｎＫｅｂｒｔｒｆＥｎｒｙＴｈｒｌＣｎｅｓｏｎｎｒｌｎｓｒｆＥｄｃｔｏｃｏｌＥｎｒｙａｄｏ
ＥｎｉｏｍｅｔＳｕｈａｔｉｅｓｔｖｒｎｎ，ｏｔｅｓｖｒｉｙ，Ｎａｊｎ１０６Ｊｉｎｕ，ＣｉａＵｎｎｉｇ２０９，ａｇｓｈｎ）
ＡｂｔａｔＥｘｐｒｍｅａｔｙｗａｏｎｃｅｎｔｉｅｔｏｌｃｌｂｆｌｅｔｅｈａｇｅｓｗｉｈｔｒｅｓｃｏｓｒｃ：ｅｉｎｔｌｓｕｄｓｃｄｕｔｄｉｒｓｃｉｎｈｅｉａａｆｅｈａｘｃｎｒｔｈｅｅｔｒ
关键词：螺旋折流板Fra bibliotek换热器；三分螺旋折流板；倾斜角；综合性能
ＤＯＩ１．９９ｊｉｓ．４８１５．０２０．０：０３６／．ｓｎ０３ — １７２１．３０７
中图分类号：Ｔ２Ｋ１４
文献标志码：Ａ
作为综合性能指标。在试验范围内，２。方案的综合性能指标最高，比弓形折流板换热器方案平均提高６．；ＯＳ９８

螺旋折流板换热器

2014.7.23宋小平裴志中 2006.6.2 S防短路螺旋折流板管壳式换热器螺旋折流板的一周螺旋，仍有X 块折流板连续组成，但每一块折流板直边，增加一至二排管距宽度C 。

组装时重叠搭接部分由同根管子穿过，为避免接触点干涉，在交叉处开一宽度为C 的缺口以便相邻两螺旋折流板相交。

这种交叉重叠搭接方式接续，可以对流经管束的介质起到引导作用，减少两相邻扇形板直边交叉形成三角形空间的短路现象，同时强化了折流板之间的连续性，避免了装配时的径向分离。

防短路螺旋折流板搭接形式示意图华南理工大学徐白平江楠 2006.1.20 F复杂流场螺旋折流板换热器及其减阻强化传热方法换热器内螺旋折流板由与换热器中心轴线倾斜的椭圆扇形板拼接成单螺旋或双螺旋状，位于壳体中心；外螺旋折流板为与换热器中心轴线倾斜的椭圆环扇形板拼接成螺旋状，位于内螺旋折流板外围。

该换热器利用内外螺旋折流板不同结构的导流作用，引入复杂流场，改善流体在壳体内壁附近及折流板背风侧的流动状态，强化壳体处与中心外围区域的混合，提高流体在换热器内整体湍动程度，较大幅度地提高壳程的传热膜系数，提高换热器的有效利用面积，强化壳程传热。

换热器结构加工、装配、维护方便，制造成本低，突破了限制螺旋折流板向大流量操作的瓶颈，节能降耗，市场前景好。

一种管壳式换热器王秋旺贺群武 2003.10.17 F本发明涉及一种管科式换热器，主要应用于气体压缩机中间冷却器。

包括一个壳体，位于壳体中心的中心气体通道，分别位于壳体两端的两个挡板，一束平行固定于两个挡板之间的内翅片管束，位于壳侧的冷却水入口和冷却水出口，若干位于内翅片管束和外壳之间的螺旋形折流板，翅片管两端固定于两块挡板之间，中心气体通道与前后两个挡板以及壳侧外壳共轴，其中，每个内翅片管包括外管，堵塞的芯管和内翅片，内翅片管中的内翅片采用弯曲形状翅片。

本发明所采用螺旋形折流板和内翅片管采用锯齿形翅片或者螺旋形翅片的结构方式，可以使得换热器更加紧凑，换热效率更高，而且壳侧结垢少，使用寿命增加。

螺旋折流板列管换热器工艺

、质量标准等。
材料准备
根据工艺需求，准备适量的原材料和辅助材料。
安全措施
确保工作区域的安全，如穿戴防护设备，设置安全警示标识等。
工艺实施阶段
01
折流板加工
使用切割、打磨等工艺方法对换热器折流板进行加工处理。
热处理
根据产品要求，对换热器进行相应的热处理以获得所需的性能。03 Nhomakorabea02
螺旋形状制作
利用成型机等设备，将换热器制作成螺旋形状。
3
为了解决这些问题，研究者开发了一种新型的螺旋折流板翅片，该翅片具有更高的传热效率和更低的压降。
研究目的和意义
研究目的
本研究的目的是开发一种新型的螺旋折流板翅片，以提高列管换热器的传热效率和降低压降。
研究意义
通过提高列管换热器的传热效率和降低压降，可以降低能源消耗和减少环境污染，对于工业生产和节能减排具有重要意义。
06
结论与展望
研究结论
01
螺旋折流板列管换热器具有较高的传热效率，能够有效强化传热过程。
02
螺旋折流板结构能够减少流体阻力，降低能耗，同时提高设备紧凑性。
03
换热器性能受操作条件、结构参数和流体性质等多种因素影响，具有较好的灵活性和可调性。
研究不足与展望
01
02
03
目前对螺旋折流板列管换热器的传热和流阻性能研究还不够深入，需要进一步探索不同工况下的性能优化方法。
无损检测
对完成加工的换热器进行无损检测，以确保其质量和可靠性。
04
工艺评估与优化
工艺参数评估
对换热器的各项工艺参数进行评估，如热效率、机械强度等，以确保其满足设计要求。

螺旋板式换热器产品技术参数

产品技术参数：
螺旋板式换热器产品简介
螺旋板式换热器是一种高效换热设备，适用汽—汽、汽—液、液—液，对流传热。

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。

结构及性能
1、本设备由两张钢板卷制而成，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叨向结构，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、螺旋板式换热器按公称压力可分为PN0.6、1.0、1.6、2.5MPa(系指单通道能承受的最大工作压力)。

按材质可分为碳素钢和不锈钢。

用户可根据实际工艺情况选用。

7、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。

部分规格换热器列举如下:
不锈耐酸钢制PN0.6、1.6MPa不可拆式（I型）螺旋板换热器
碳素钢制PN0.6、1.6MPa不可拆式（Ｉ型）螺旋板换热器。

螺旋折流板列管换热器工艺

结构形式
根据实际需求和工艺条件，选择合适的结构形式，如单壳程、双壳程等。
材料选择
根据流体的腐蚀性、温度等因素，选择合适的材料制造换热管和螺旋折流板。
连接方式
采用可靠的连接方式，保证设备在使用过程中的稳定性和可靠性。
03
螺旋折流板列管换热器制造工艺
制造流程与设备
准备原材料
选用优质钢材，确保材料质量符合标准。
改造效果
换热效率提高，生产能力提升，节约能源和成本。
案例分析：某钢铁企业余热回收项目
项目背景
某钢铁企业生产过程中产生大量余热，未得到有效利用。
改造方案
采用螺旋折流板列管换热器，对余热进行回收利用。
改造效果
余热回收效率提高，能源利用效率提升，减少环境污染。
06
螺旋折流板列管换热器发展趋势与展望
焊接质量
采用合适的焊接工艺和材料，确保焊接无缺陷。
清洗效果
清洗要彻底，避免杂质和污垢对换热器性能的影响。
组装精度
确保螺旋折流板与列管的组装精度，保证换热器密封性和传
热效率。
质量检验与验收标准
尺寸检查
检查换热器各部件尺寸是否符合设计要求。
传热效率测试
对换热器进行传热效率测试，确保满足设计要求。
外观检查
检查换热器外观是否平整、无变形、无损伤。
密封性检查
对换热器进行密封性试验，确保无泄漏。
质量记录
对制造过程中的关键数据进行记录，便于追溯和质量控制。
04
螺旋折流板列管换热器安装与调试
安装前的准备工作
确认设备型号和规格
在安装前，应核对螺旋折流板列管换热器的型号、规格、尺寸等信息，确保与实际需求相符。

当量螺旋角对三分螺旋折流板换热器性能的影响

角更大的范围存在最佳值。
关键词：螺旋折流饭换热器；三分螺旋折流板；当量螺旋角；倾斜角；性能实验
中图分类号：Ｋ１４Ｔ２文献标识码：Ａ文章编号：０５９５（０００４２－１０－４２１）７３２０９０４
ｔｓｗｓｃｎｕｔｄｏｅｔｘｈｎｅｉｅｌｃａｌｕｅｂｎｌｓｏｃｉｅｇｅｆ０．１。ａｄ２。ｓｃｏｅｔａｏｄｃｅｎａｈａｅｃａｇｒｔｒｐａｅｂｅｔｂｕｄｅｆｉｌｄａｌｓｏ。５ｎ０ｅｔｒｗｈｎｎｎ１
ＡｂｔａｔＴｈｅｉｉｉｎｏｑｖｌｎｅｉｎｇｅｏｅｉｅｔｅｃｎｅｔｏｃｎｉｕｕａｌｓｗａｒｐｓｄ，ｓｒｃ：ｅｄｆｎｔｏｆｅｕｉａｅｔｈｌａｌｆｈｌｘｈａｘｈａｇｒｗｉｎｎ— ｏｔｎｏｓｂｆｅｓｐｏｏｅｘｈａｄｔｅｉｔｇａｅｎｅ／△ ｎｈｎｅｒｔｄｉｄｘｈｏｐｗａｕｇｓｅ０ｈｖｌａｉｎｏｅｔｅｃａｇｒｐｒｏｍａｃ．Ｔｈｅｏｍａｃｓｓｇｅｔｄｆｒｔｅｅａｕｔｏｆｈａｘｈｎｅｅｆｒｎｅｅｐｒｒｎｅｆ
Ｉｆｕｎｅｏｑｉａｅｔｈｌｎｌｎｐｒｏｍａｃｆｎｅｃｆｅｕｖｌｎｅｉａｇｅｏｅｆｒｌｘｎｅｏ
ｔｉｅｔｏｌａｅｅｔｅｃｎｅｒｓｃｉｎｈｅｉｂｆｄｈａｘｈａｇｒｘｌ

螺旋折流板式换热器[实用新型专利]

专利名称：螺旋折流板式换热器专利类型：实用新型专利
发明人：高伟桐
申请号：CN91229607.0
申请日：19911128
公开号：CN2110203U
公开日：
19920715
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型是一种螺旋折流板式换热器，它由换热腔体16，上联箱12、下联箱19构成，在换热腔中设有连通上联箱和下联箱的波纹管组17、18，介质甲从进口13进入左上联箱，经波纹管组17、下联箱和波纹管组18进入右上联箱，从出口14流出；在换热腔中设有介质乙的折流板23，介质乙从进口24进入换热腔，沿折流板旋下，从出口25流出，该换热器使两种介质在换热腔中的流程增加，且流动阻力小，无流动死区，提高了传热系数，延长了使用寿命。

申请人：能源部西安热工研究所
地址：710032 陕西省西安市兴庆路80号
国籍：CN
代理机构：陕西省发明专利服务中心
代理人：陈小霞
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能源与环境学院
相邻折流板交界处逆向泄漏
2020/12/31
相邻折流板三角区的泄漏分析
在相邻折流板的三角区有一排管子形成阻尼作用。这对于减小逆向泄漏有利。
中国 • 南京
螺旋流动方向
能源与环境学院
流动方向
在相邻折流板的三角区处流体由下而上携速度动压头向上游通道流动，但遇到逆向漏流的顶撞。
中国 • 南京
5
2020/12/31
壳侧换热系数随壳侧压降的变化
18000
中国 • 南京
14000
h o / W m-2 K-1
10000
6000
2000 0
能源与环境学院
seg
20°
24°
28°
32°
2-32°
10 20 30 40 50 60
Δp o / kΔpo综合指标随壳侧流量的变化
• 20°扇形折流板方案是试验范围内的最佳方案，其综合指标 (ho/ Δp o)的平均值与弓形折流板换热器方案相比平均提高 108%；
• 倾斜角相同的双头螺旋折流板方案比单头方案的壳侧换热系数和压降都有提高，其综合指标(ho/ Δp o)亦有所提高；
• 周向重叠三分螺旋折流板换热器的最佳倾斜角在20°左右，而不是如一些文献对1/4螺旋折流板换热器的研究得出的 40°左右。对螺旋折流板的制作是福音。
2020/12/31
中国 • 南京
由于此处有管子的阻尼，相邻折流板交界处的短路受到第二层六边形切面(见18页)展开图上速度矢量+压力云图限制
能源与环境学院
2020/12/31
结论
中国 • 南京
• 正三角形排列布管是绝大多数管壳式换热器所采用的首选结构。而三分螺旋折流板换热器正好适合这种结构。周向重叠三分螺旋折流板管壳式换热器是同时具有适合正三角形布管和防短路的结构。
pressure
19200 19000 18800 18600 18400 18200 18000 17800 17600 17400 17200 17000 16800 16600 16400 16200 16000 15800 15600
0 0.02 0.04 0.06 0.08
X
(左)折流板对称线；(右)相邻折流板交界处
能源与环境学院
2020/12/31
Frame 001 18 Dec 2010 title
横切面
Frame 001 18 Dec 2010 title
中国 • 南京
Y Y
0.06 0.04 0.02
0 -0.02 -0.04 -0.06
-0.06 -0.04 -0.02
0 0.02
X
0.04
中国 • 南京
h
o
Δp
-1 o
1100 1000 900 800 700 600 500 400 300
1
能源与环境学院
seg
20°
24°
28°
32°
2-32°
2
3
4
M o / kg s-1
5
2020/12/31
(ho/Δpo)/(ho/Δpo)seg指标随壳侧流量的变化
2.2
中国 • 南京
(h o Δp o-1) (h o Δp o-1)-1seg
24°
28°
32°
2-32°
5000 7000 M o / kg s-1
9000 11000
2020/12/31
壳侧压降随壳侧流量的变化
55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
1
能源与环境学院
Δp o / kPa
seg
20°
24°
28°
32°
2-32°
2
3
4
M o / kg s-1
0p.r0e6ssure
19200 19000
0.0148800
18600 18400 18200
0.0128000
17800 17600
11077420000
17000 16800
-0.0126600
16400 16200 16000
-0.0145800
15600
-0.06
0.06 0.08-0.06 -0.04 -0.02
对称，扇形能折源与流环板境学院
对称，扇形折流板
2020/12/31
三分螺旋折流板换热器
中国 • 南京
1/3分区布管
1-壳体；2-管束；3-管板；4-折流板；5-进、出口接管三分扇形螺旋折流板管壳式换热器本体
能源与环境学院
2020/12/31
貌似泄漏面积减少，但存在指向下一级的漏流捷径，必然影响绕行主流的传热
中国 • 南京
2020/12/31
周向重叠折流板的投影图
中国 • 南京
能源与环境学院
2020/12/31
总体传热系数随壳侧流量的变化
图例：
3200
数字是倾
斜角；
2800
2-是双头；
seg-弓形
2400
中国 • 南京
K / W m-2 K-1
能源与环境学院
2000
1600 1000
3000
seg
20°
2
1.8
1.6
1.4 1.2
1 1
能源与环境学院
20°
24°
28°
32°
2-32°
2
3
4
M o / kg s-1
5
2020/12/31
结论
中国 • 南京
• 20°扇形折流板方案不仅综合指标(ho/Δp o)而且换热系数ho 的数值亦高于弓形折流板方案，而一般认为在同样壳体下，弓形换热器的换热系数高于螺旋折流板换热器在相同流量下的对应值。这是关键问题，因为对于用户来说是不可能接受换热系数降低的方案，即使其压降很低；
能源与环境学院
2020/12/31
数值模拟
中国 • 南京
左视图上切面位置和编号
(a) 折流板与拉杆 (b) 折流板与管束 (c) 壳体
能源与环境学院周向重叠三分螺旋折流板换热器
2020/12/31
(上)主视图上折流板编号和切面位置 (下)偏心纵向切面E1上速度矢量+压力云图
中国 • 南京
单涡型迪恩涡
中国 • 南京
可见轴向搭接不利于强化传热！这是由陈能源与折环境流学板院轴向搭亚接时平上首、先下提游出截的面之观间点X。型并缺口被处试的验漏证流实
2020/12/31
相关试验研究：试验件管芯照片
水-水换热单头螺旋 • 20° • 24° • 28° • 32° 双头螺旋 • 32° 弓形
能源与环境学院
能源与环境学院
中国 • 南京
能源与环境学院
中国 • 南京
能源与环境学院
中国 • 南京
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a. 1/3 分区布管; b. 中心无管位; c. 中心布管周向重叠
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