1.螺旋螺紋管換熱器的設(shè)計(jì)：
�。�1）設(shè)計(jì)依據(jù)
　　利用計(jì)算流體力學(xué)技術(shù),有限元技術(shù),提高計(jì)算精度。
�。�2）設(shè)計(jì)及機(jī)理
　 1.2材質(zhì)
　 螺旋螺紋管換熱器換熱管為316L不銹鋼,殼程為316L不銹鋼,以滿足不同物料的換熱要求。
　　耐溫400℃,耐壓1.6MPa.
　　1.3螺紋管束
　 螺旋螺紋管換熱管采用雙螺紋管形式,該管束表面設(shè)計(jì)周期變化的環(huán)形螺紋,當(dāng)換熱管內(nèi)外物料流動(dòng)時(shí),由于流通截面和流動(dòng)方向的不斷變化,沖擊層流底層,提高流體湍流強(qiáng)度和湍流的給熱能力。
　　1.4換熱管螺旋纏繞結(jié)構(gòu)
　　換熱管束經(jīng)特殊工藝加工成盤(pán)旋纏繞結(jié)構(gòu)。換熱管束兩端通過(guò)先強(qiáng)度脹接后焊接的工藝固定在管板上,管束與管板封裝在換熱器殼體內(nèi),管板焊接在兩端封頭上。單位體積內(nèi)加大換熱面積,經(jīng)盤(pán)旋纏繞后的換熱管束拉伸后長(zhǎng)度可達(dá)殼體長(zhǎng)度的4～6倍,使熱媒體在換熱管內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),換熱更充分。雙側(cè)流體通過(guò)時(shí),沿軸向運(yùn)動(dòng),不斷改變流體運(yùn)動(dòng)方向。在螺紋管增加湍流強(qiáng)度的同時(shí),再次強(qiáng)化傳熱,保持穩(wěn)定連續(xù)的強(qiáng)化作用,使傳熱效果顯著提高。
　　1.5 90°連接方式
螺旋螺紋纏繞換熱器在接管連接方式上有一項(xiàng)與眾不同的設(shè)計(jì),即在兩端封頭上的兩個(gè)接管中心線間的角度α為100°.此設(shè)計(jì)對(duì)于提高換熱器的傳熱性能,降低結(jié)垢傾向都具有顯著的效果。
　　1.6非對(duì)稱流設(shè)計(jì)
　　螺旋螺紋管換熱器管程殼程容積不相同,殼程容積能達(dá)到管程容積的4.2倍,以滿足醫(yī)藥,化工等各種不同復(fù)雜工況要求。
　　1.7主設(shè)計(jì)目的
　　傳熱系數(shù)是傳熱設(shè)備的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),強(qiáng)化換熱表面對(duì)流傳熱是提高傳熱系數(shù)的有效措施。
　 螺旋螺紋管換熱器通過(guò)以上的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),顯著提高了換熱系數(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
　2.螺旋螺紋管換熱器的性能
�。�1）耐溫,耐壓,壽命長(zhǎng) 螺旋螺紋管換熱器的換熱管束和殼體采用不銹鋼材質(zhì),具有統(tǒng)一的膨脹系數(shù),不會(huì)由于壓力和溫度變化而引起換熱器的變形。換熱器耐高溫,高壓,無(wú)需加裝減溫,減壓裝置,耐溫400℃,耐壓1.6MPa.同時(shí),嚴(yán)格按照美國(guó)機(jī)械工程師（ASME）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造,設(shè)計(jì)壽命為40年。
�。�2）節(jié)能 螺旋螺紋管換熱器,因其獨(dú)特的設(shè)計(jì),顯著地提高換熱能力,尤其在有相變的換熱工況時(shí),較傳統(tǒng)換熱器更有顯著優(yōu)勢(shì)。在汽水交換如蒸汽加熱水的工況下,常規(guī)的管殼式換熱器換熱系數(shù)k值一般為6000W/（m2.℃）,螺旋螺紋管換熱器其換熱系數(shù)k值可高達(dá)14000W/（m2.℃）,是常規(guī)管殼式換熱器的3～7倍。實(shí)現(xiàn)熱量充分利用,節(jié)省能源。
�。�3）體積小,重量輕,便于安裝 相對(duì)于傳統(tǒng)換熱器體積龐大,笨重,需要大型吊裝而言, 螺旋螺紋管換熱器的螺旋纏繞方式,使其結(jié)構(gòu)緊湊,滿足相同熱負(fù)荷的工況時(shí),螺旋螺紋管換熱器體積只有傳統(tǒng)管殼式換熱器的1/10左右,占地面積小,節(jié)省空間；同時(shí)也因?yàn)轶w積小,重量輕,更加便于安裝,拆卸,減少了安裝費(fèi)用。
（4）結(jié)垢低,維護(hù)方便 換熱器結(jié)垢會(huì)直接降低換熱效果,進(jìn)而達(dá)不到工藝要求,影響生產(chǎn),增加維護(hù)費(fèi)用,因此盡量降低結(jié)垢傾向是換熱器設(shè)計(jì)重要因素。
　　螺旋螺紋管換熱器從以下方面來(lái)降低結(jié)垢傾向：（1）換熱過(guò)程降低溫度梯度,減少設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢因素；獨(dú)特的螺旋螺紋管長(zhǎng)度是殼體的4～6倍,有效地減小了溫度梯度；（2）采用100°連接,可以使換熱器全部參與換熱,不留死角。也使流體自動(dòng)沖刷管路,降低結(jié)垢傾向；（3）提高換熱管的表面光潔度,降低污垢系數(shù)；（4）采用螺旋纏繞結(jié)構(gòu),較大地改變流體的流動(dòng)狀態(tài),形成了強(qiáng)烈的湍流效果。由于流體是螺旋流動(dòng)的,在離心力的作用下對(duì)管壁有較強(qiáng)的沖刷作用,因此不易結(jié)垢；（5）關(guān)鍵是提高流速為5.5m/s（傳統(tǒng)設(shè)計(jì)為1.2m/s）,起到不易結(jié)垢并且可以沖刷污垢作用。
　　3螺旋螺紋管換熱器的應(yīng)用
由于螺旋螺紋式換熱器具有換熱效率高的優(yōu)勢(shì),自進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái),得到了同行業(yè)的認(rèn)可,目前在國(guó)內(nèi)廣泛運(yùn)用在食品,醫(yī)藥,化工的CIP清洗系統(tǒng),工藝水及各種溶劑的加熱,溶劑的回收冷凝等領(lǐng)域。