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螺旋折流板式换热器

文摘 2024-11-04 17:46 甘肃

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螺旋折流板式换热器是一种新型结构形式的高效管壳式换热器。螺旋折流板换热器比传统弓形折流板换热器在提高壳程传热效率、降低壳程压力损失方面优势明显，是有发展前途的壳程强化传热技术。

工作原理：
通过改变壳侧折流板的布置，使壳侧流体呈连续的螺旋状流动。理想的折流板布置应为连续的螺旋曲面，但因螺旋曲面加工困难，实际采用若干个 1/4 的扇形平面板替代曲面相间连接，形成近似的螺旋面，让壳侧流体产生近似连续螺旋状流动。
结构特点：

分片式结构：这是断续型螺旋折流板的典型结构。由多个扇形平面板连接形成近似螺旋面，扇形板连接处存在非光滑的锐角过渡，相邻两片扇形板空间对接时需附加角接板填补缝隙，这既增加了加工成本，又增大了流体阻力，但加工相对容易，在石化行业已得到一定应用。

无中心管连续螺旋结构：将传统弓形折流板替换为连续不间断、无中心管的螺旋折流板，壳程介质沿连续螺旋路径呈螺旋柱塞流状流动，流场稳定，温度分布均匀，能减少断流、漏流等情况，降低壳程阻力，提高传热效率，减少流动死区和换热管振动，壳侧不易结垢，延长了换热器的使用周期。

带中心管连续螺旋结构：在连续螺旋折流板中心轴线位置设置一根中心管，解决了螺旋折流板中心轴线位置倾斜角度过大难以加工的问题，但中心管占用了部分换热管位置，减少了换热面积，降低了壳体空间利用率和换热效率，且受力状态也受到一定影响。

优点：

流体流动特性好：壳程流体呈螺旋或近似螺旋形流动，减少了压力损失，流体流动没有剧烈的方向改变，不会频繁撞击壳体和管束，能有效减小壳程流动阻力，降低管束因振动而损坏的可能性。

减少死区和结垢：非垂直布置的螺旋折流板不存在背液面的死区，壳程没有流体停滞，既提高了换热器的流动性能，又减少了壳程结垢。

传热效率高：相比于传统的弓形折流板换热器，螺旋折流板式换热器的传热系数更高，能够在相同的换热负荷下，减小所需的换热面积，使设备更加紧凑。

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