結(jié)構(gòu)設(shè)計
（一） 密封結(jié)構(gòu)
密封結(jié)構(gòu)的好壞，直接影響到螺旋板式換熱器能否正常運轉(zhuǎn)。即使微小的泄漏使兩流體相混，也使傳熱不能正常進(jìn)行，所以密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個很重要的問題。
螺旋板式換熱器的密封結(jié)構(gòu)有兩種形式，焊接密封和墊片端蓋密封。
1. 焊接密封
焊接密封的結(jié)構(gòu)形式有三種，一種焊接密封結(jié)構(gòu)是將需要密封的通道用方鋼墊進(jìn)鋼板中，卷制后進(jìn)行焊接。另一種焊接密封結(jié)構(gòu)是將需要密封的通道用與通道寬度相同的圓鋼墊進(jìn)鋼板中卷好后進(jìn)行焊接。還有一種焊接密封結(jié)構(gòu)是將通道一邊的鋼板壓成一斜邊后與另一通道的鋼板焊接。
2. 墊片端蓋密封
螺旋板卷制好以后，將螺旋通道的兩端經(jīng)過機(jī)械加工，使其達(dá)到一定的光潔度，然后用一片與端蓋密封面外徑相等的墊片將螺旋通道封住。墊片材料選擇根據(jù)介質(zhì)特性和溫度；靠端蓋上螺栓與外殼上法蘭連接以達(dá)到密封要求。
為了保證密封壓緊墊片，當(dāng)端蓋為平蓋形式時，由于平板蓋受力差， 受壓后就產(chǎn)生撓度，容易造成流體通道之間短路，影響傳熱效果，帶來不良后果。因此平蓋一般用于壓力較低場合。
（二）螺旋板式換熱器外殼
螺旋板式換熱器的外殼是承受內(nèi)壓或外壓的部件，為了提高外殼的承壓能力，有些制造廠的產(chǎn)品， 采用增加外一圈螺旋板厚度的方法。但因外圈仍是螺旋形，就有一條縱向的角焊縫存在。由于角焊縫的強(qiáng)度不易保證，受力差，所以這種結(jié)構(gòu)不能承受較高的壓力。
為了改善外殼與螺旋板的連接結(jié)構(gòu)，提高外殼的承壓能力，螺旋板式換熱器外殼用兩個半圓環(huán)組合焊接而成的圓筒。這種組合焊接的零件是連接板。其連接方法是先將螺旋板與連接板對接焊接，經(jīng)過無損探傷合格后，再將兩個半圓形的外殼與連接板焊接，焊接結(jié)構(gòu)采用有襯板的對接焊縫。對接焊縫容易保證焊接質(zhì)量，承受力較好，故這種連接牢固可靠，并避免了角焊縫，從而提高螺旋板式換熱器的操作壓力。
（三）螺旋板的剛度
螺旋體是一個彈性體，對這樣的彈性構(gòu)件，當(dāng)其受壓時往往不是被壓破而是被壓癟，故螺旋板的剛度是一個重要的問題。在實際生產(chǎn)中，當(dāng)換熱器兩通道的壓力差達(dá)到一定數(shù)值時，螺旋板可能被壓癟而產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，使設(shè)備不能正常操作。用增加板厚的方法提高螺旋板的剛度不是解決問題的好方法。板厚增加使卷制螺旋體對所需的功率增加，這是不經(jīng)濟(jì)的。所以現(xiàn)在普遍采用在兩通道內(nèi)安置定距柱并縮小定距柱（或定距泡）之間的距離，用增加定距柱（或定距泡）的數(shù)量的方法來提高螺旋板的剛度和承壓能力，定距柱（或定距泡）既增加了螺旋板的剛度，又起到了維持通道寬度的作用。
（四）進(jìn)、出口接管布置
對于不可拆式螺旋板式換熱器一般在垂直于筒體的橫截面安置一中心管，而螺旋通道的接管有兩種布置形式，一種是接管垂直于筒體軸線方向。這種接管在流體進(jìn)入螺旋通道時突然轉(zhuǎn)90°。由流體力學(xué)可知，當(dāng)流體流動方向有突變時，阻力較大。另一種接管布置成切向。這種布置在流體由接管進(jìn)入通道時是逐漸流入的，沒有流動方向的突變，故阻力較小，而且還便于從設(shè)備中排除雜質(zhì)，但加工比垂直接管困難。上述接管的兩種布置方法各有利弊，設(shè)計時按具體情況選定。對可拆式螺旋板式換熱器，要視具體要求來確定。
技術(shù)參數(shù)
|
公稱換熱面積 |
通道間距 |
碳鋼 |
不銹鋼 |
|
板厚 |
|
5m² |
6—10 |
4mm |
2～3mm |
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10m² |
6—10 |
4mm |
2～3mm |
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20m² |
6—14 |
4mm |
2～3mm |
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30m² |
10—14 |
4mm |
2～3mm |
|
40m² |
10—14 |
4mm |
2～3mm |
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50m² |
10—14 |
4mm |
2～3mm |
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60m² |
14—18 |
4mm |
2～3mm |
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70m² |
14—18 |
4mm |
2～3mm |
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80m² |
14—18 |
4mm |
2～3mm |
|
100m² |
14—18 |
4mm |
2～3mm |
|
120m² |
14—20 |
4～5mm |
2～4mm |
|
130m² |
14—20 |
4～5mm |
2～4mm |
|
150m² |
14—20 |
4～5mm |
2～4mm |
|
300m² |
14—20 |
4～5mm |
2～4mm |
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