一、螺旋板換熱器的優(yōu)缺點

優(yōu)點：
螺旋板換熱器用于蒸汽的冷凝和無相變的對流傳熱，也可用于沸騰傳熱。
①傳熱效能好。彎曲的螺旋通道和定距柱，有利于增強流體的湍流狀態(tài)通道內(nèi)流體阻力小，可提高設計流速，有助于提高傳熱系數(shù)。對于水-水換熱，傳熱系數(shù)可達1.8～3.5千瓦每平方米每攝氏度〔kW/(m(·℃)〕。
②有自清洗作用。單通道內(nèi)的流體通過通道內(nèi)雜質(zhì)沉積處時，流速會相對提高，容易把雜質(zhì)沖掉。
③不可拆式結構的密封性能好，適用于劇毒、易燃、易爆或貴重流體的換熱。
④相鄰通道內(nèi)的流體呈純逆流方式流動，可得到的對數(shù)平均溫差，有利于小溫差傳熱，適用于回收低溫位熱能。
⑤結構較緊湊單位設備體積內(nèi)的傳熱面積可達150米(/米。
⑥由于螺旋通道本身的彈性自由膨脹，溫差應力小。
⑦價格低廉。

缺點：

能否選用螺旋板換熱器的關鍵是堵塞問題，盡管它有自清洗作用，但由于設計或操作不當也會發(fā)生堵塞，這時即使用可拆式結構也難于用機械方法清洗。采用水、氣或蒸汽吹洗，操作方便效果更好。螺旋板換熱器的缺點是檢修困難，如發(fā)生內(nèi)圈螺旋板破裂，便會使整臺設備報廢。

二、板式換熱和管殼式換熱器相比優(yōu)缺點

人們通過科學研究和生產(chǎn)實踐，對板式換熱器的特點有了深刻的了解，并總結出一系列優(yōu)缺點。這些優(yōu)缺點，通常是和管殼式換熱器加以比較的，歸納如下。

（一）優(yōu)點

1.傳熱系數(shù)高

管殼式換熱器的結構，從強度方面看是很好的，但從換熱角度看不甚理想，因為流體在殼程中流動時存在著折流板—殼體、折流體—換熱管、管束—殼體之間的旁路。通過這些旁路的流體，沒有充分參與換熱。而板式換熱器，不存在旁路，而且板片的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。所以板式換熱器有較高的傳熱系數(shù)，一般認為是管殼式換熱器的3~5倍。完成同一換熱任務，采用管殼式換熱器和采用板式換熱器的比較；板式換熱器的換熱面積僅為管殼式換熱面積的1/3～1/4。

2.對數(shù)平均溫差大

在管殼式換熱器中，兩種流體分別在殼程和管程內(nèi)流動，總體上是錯流的流動方式。如果進一步地分析，殼程為混合流動，管程是多股流動，所以對數(shù)平均溫差都應采用修正系數(shù)。修正系數(shù)通常較小。流體在板式換熱器內(nèi)的流動，總體上是并流或逆流的流動方式，其溫差修正系數(shù)一般大于0.8，通常為0.95.

3.占地面積小

板式換熱器結構緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式換熱器的2~5倍，也不象管殼式換熱器那樣要預留抽出管束的檢修場地（除非吊出安裝位置進行檢修），因此實現(xiàn)同樣的換熱任務時，板式換熱器的占地面積約為管殼式換熱器的1/5～1/10.

4.重量輕

板式換熱器的板片厚度僅為0.5mm，管殼式板式換熱器的換熱管厚度為2.0～2.5mm；管殼式換熱器的殼體比板式換熱器的框架重得多。在完成同樣換熱任務的情況下，板式換熱器所需的換熱面積比管殼式換熱器的小，這就意味中板式換熱器的重量輕，一般來說僅為管殼式換熱器的1/5左右。

5.價格低

60年代中期，弗蘭克對用各種材料制造管殼式換熱器和板式換熱器的成本進行了比較，得到單位換熱面積造價—換熱面積（一臺的）關系曲線。從曲線所示可見，若以不銹鋼為材料，板式換熱器的管殼式換熱器

6.末端溫差小

管殼式換熱器在殼程中流動的流體和換熱面交錯并繞流，還存在旁流。而板式換熱器的冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動平行于換熱面，且無旁流；這樣使得板式換熱器的末端溫差很小，對于水—水換熱可以低于1℃，而管殼式換熱器大約為5℃.這對于回收低溫位的熱能是很有利的。

7、污垢系數(shù)低

板式換熱器的污垢系數(shù)比管殼式換熱器的污垢系數(shù)小很多，其原因是流體的劇烈湍流，雜質(zhì)不易沉積；板間通道的流通死區(qū)??；不銹鋼制造的換熱面光滑、且腐蝕附著物少；以及清洗容易。板式換熱器和管殼式換熱器的污垢系數(shù)比較如下表。

8、多種介質(zhì)換熱

如果板式換熱器中間隔板，則一臺設備可進行三種或三種以上（多個中間隔板）介質(zhì)的換熱。在乳品加工中常采用多介質(zhì)換熱的板式換熱器。管殼式換熱器就無法實現(xiàn)在一臺設備中進行多種介質(zhì)的換熱。

9、清洗方便

把板式換熱器的壓緊螺柱卸掉后，即可松開板束、或卸下板片，進行機械清洗，這對需要經(jīng)常清洗設備的換熱過程十分方便。

10.很容易改變換熱面積或流程組合

只要增加（或減少）幾張板片，即可達到需要增加（或減少）的換熱面積。改變板片的排列，或更換幾張板片即可達到所要求的流程組合，適應新的換熱工況。

（二）缺點

1.工作壓力在2.5MPA以下

板式換熱器是靠墊片密封的，密封周邊很長，而且角孔的兩道密封處的支撐情況較差，墊片得不到足夠的壓緊力，所以目前板式換熱器的工作壓力僅為2.5MPA；單板面積在1平方時，其工作壓力往往低于2.5MPA.

2.工作穩(wěn)定在250℃以下

板式換熱器的工作溫度決定于密封墊片能承受的溫度。用橡膠類彈性墊片時，工作溫度在200℃以下；用壓縮石棉絨墊片（Caf）工作溫度為250~260℃。由于壓縮石棉絨墊片的彈性差，所以工作壓力較用橡膠墊片低。

3.不宜于進行堵塞通道的介質(zhì)的換熱

板式換熱器的板間通道很窄，一般為3~5mm，當換熱介質(zhì)中含有較大的固體顆?；蚶w維物質(zhì)時，就容易堵塞板間通道。對這種換熱場合，應考慮在入口裝設過濾器，或采用再生冷卻系統(tǒng)。

螺旋板換熱器的性能類似于板式換熱器。但也有其之處，其主要優(yōu)點為：

1、傳熱效率高。螺旋板換熱器內(nèi)介質(zhì)螺旋型流動的離心力能增強湍流。據(jù)實驗，當Re=1400~1800時就能形成湍流，且因流阻較管殼式小而使流速可以提高，結果使傳熱系數(shù)K可提高至2.5倍。此外，全逆流螺旋板換熱器的傳熱平均溫差，這有助于提高傳熱效率。

2、結構緊湊，不用管材。由于板型傳熱面的面積大，單位體積傳熱面可達44-100m2/m3，約為管殼式換熱器的2～3倍，加之傳熱系數(shù)和平均溫差都大，這就必然導致結構的緊湊和輕巧。

3、不易污塞。由于單流道、高流速、污垢不易沉積，一旦有所沉積使流道截面減小隨即導致流速增高，從而加強了對污塞物的沖刷作用。這種“自潔”作用，管殼式換熱器是沒有的。據(jù)統(tǒng)計顯示，螺旋板污塞的速率只及管殼式的十分之一。

4、能有效利用低溫熱源，精密控制溫度。由開雙螺旋流道能較*地形成逆流傳熱且流道較長，有助于降低換熱器設計所允許的（兩種介質(zhì)之間）有利于連續(xù)均勻地換熱或升降溫度。這就為利用一些低溫熱源（如地下熱源）或精密控制介質(zhì)溫度提供了有利條件，從經(jīng)驗數(shù)據(jù)知道，板式和螺旋板換熱器的介質(zhì)溫差是的。

5、流阻較小。試驗表明，與同樣條件的管殼式換熱器相比，螺旋板換熱器的流阻較小。螺旋板換熱器相對于列管式換熱器，也有其自身的不足之處。在設計、制造和安裝使用過程中需要注意掌握的有以下幾個方面：

承壓能力受限。這一點在安裝使用當中，要求用戶按銘牌上的設計參數(shù)使用，不可超壓和超溫工作；以保證其安全使用。容量受限。由于單流道流通能力較小。故介質(zhì)的體積流量受到限制，流道不能過大，否則，流阻增大，使輸送動力消耗加大。制造復雜，傳熱部分和密封部分制造比較復雜。總之，螺旋板換熱器優(yōu)點突出，已經(jīng)廣泛應用于化工、食品、醫(yī)藥等部門。螺旋板換熱器在使用過程中，還可以切換通道，利用一側流體去沖刷另一側流道的污垢，但應注意對于易生硬垢的介質(zhì)不宜采用。另外，如果用作冷凝器使用時，必須立式放置，其它情況立臥放
置均可。

新鄉(xiāng)市雙誠環(huán)保設備有限公司技術部