浅谈螺旋板换热器与热能体系的关系

在冷却过程中，不仅要将加热设备中的高温导热油更换到制冷剂罐中，还要在短的时间内将加热设备冷却下来。工艺流程可描述为:制冷剂罐中的导热油-Y型滤油器、制冷剂泵-换热器“油脂釜”油气分离器-制冷剂罐进行强制闭路液相冷却循环。该过程中的关键设备是换热器。

根据工艺要求，该换热器具有传热效率高、传热面积大、温差应力小、出口温度控制准确、不易结垢的功能。常用的管壳式换热器换热效率低、体积大、温差应力大，因此在有机热载体的热能系统中，壳体应加装膨胀节，金属消耗增加；与管壳式换热器相比，螺旋板换热器有其优点，正好满足有机热载体热能系统的工艺要求。

螺旋板换热器由两块平行的薄钢板在螺旋板成型卷取机上轧制而成，两块钢板之间形成两个平行的矩形螺旋流道供流体通过。薄钢板为传热面，两螺旋薄钢板的内端焊接在分隔流道的中心隔板上，端盖覆盖两侧的流道系统。距离柱用于保持两个螺旋板之间的距离，提高螺旋板的承载力。

有机热载体热能系统在冷却过程中，冷热流体温差大，热流体温度可达200℃左右，而冷流体即循环水处于常温，使管壳式换热器温差应力大，而螺旋板换热器的特点是允许膨胀。因为它有两个长螺旋通道，当螺旋体被加热或冷却时，它可以像钟表中的钟表弹簧一样伸展或收缩，每个螺旋体的一侧都是热流体。另一侧为冷流体，外环与大气接触，螺旋体之间的温差没有管式换热器中管与壳之间的温差明显，不会产生较大的温差应力。该特性适用于有机热载体热能系统；结构紧凑，换热面积大，制造简单，投资少。不容易堵塞。在螺旋板式换热器中，由于介质的流动路径是单通道，但其允许流量比其他类型的换热器高，污垢不易沉积。如果污垢沉积在通道的某处，通道的截面积会减小，局部流速会增大，将污垢面积冲走，因此污垢沉积率仅为管壳式换热器的10%，清洗方便，不仅有利于有机热载体热能系统的正常运行，而且不会影响传热效果；出口温度可以确控制。

在涂料树脂生产中，热能系统对温度控制的要求很高。如果系统温度不能确控制和调节，就不能生产出合格的产品，会造成很大的损失，如“沸锅”、“焦锅”。螺旋板换热器有两个长而均匀的螺旋通道，介质可以在通道内均匀加热和冷却，从而可以确控制出口温度。

螺旋板换热器的选择与应用在有机热载体热能系统中，螺旋板换热器不仅要注意温度、压力等常规参数，还要通过详细的工艺计算确定换热面积。同时，设备通道内的流体流量应大于等于lm/s，使流体产生湍流，达到换热效果。有机热载体对钢无腐蚀性，应采用碳钢制成的螺旋板式换热器。如果单台设备不能满足使用要求，可以多台设备组合使用，组合时应满足以下要求:并联组合，于同规格设备；串联组合时，设备的板宽和通道间距应相同；组合，一个通道并联，另一个通道串联，仅于同规格的设备。

螺旋板换热器安装前应进行水压试验，目的是:确定流道的入口和出口喷嘴，以避免配管时连接错误；检查热交换器是否泄漏、变形等。，试验压力为设计压力的1.25倍。同时，由于螺旋板式换热器的流道是平行且有间距的，I型螺旋流道是从两端面焊接而成，所以简单的划分方法是从两端面确定流道的入口和出口喷嘴，就像计算齿轮齿数一样。