[实用新型]一种多级敞开式螺旋板换热器

说明书

本实用新型涉及换热调备，特别是用于加热或冷却高粘度流体的螺旋板换热器。

几十年来，由于螺旋板换热器具有传热系数高，能进行低温差换热、体积小、制造简单等特点，在各行业中得到广泛使用。

螺旋板换热器是一种具有特殊传热面结构的换热器，它是由两块平行的钢板被同时绕成螺旋形状制成。在换热器卷制过程中形成两个同心通道，各通道为环状的单一通道，其截面为长方形。进出口接管分别装于两通道的边缘端。为保持通道的间距，提高螺旋板的刚度和承压能力，增加换热效果，在两通内布置了许多圆柱形定距柱。

目前，国内外生产的螺旋板换热器均为单一螺旋体结构。螺旋板换热器由外壳、螺旋板换热体（简称螺旋体）、密封及进出口四部分组成。根据通道布置和使用条件的不同，可分为不可拆、可拆及敞开式三种。其中敞开式螺旋板换热器一个通道的两端全焊死，另一通道的两端全敞开，在焊死的通道内流体呈螺旋流动，另一流体只作轴向流动。传统的敞开式螺旋板换热器，用作高粘度流体换热时，高粘度流体沿轴向流动，而加热或冷却介质则沿螺旋方向流动，两介质的流动和换热都是按错流进行的。在上述换热过程中，由于加热或冷却介质只能从中心向外圆周螺旋流动或从外圆周向中心流动，这就势必造成轴向流道内被加热或冷却介质的温度在出口沿半径方向有所不同，形成传热温差，影响了换热效果；此外，高粘度流体中的纤维等杂质极易缠绕阻滞并横在流道中的定距柱上，以致造成堵塞。

本实用新型的目的是提供一种既能有效地换热，并降低传热温差，使流体的出口温度基本相同，又可使高粘物料顺利流通，从而避免堵塞的敞开式螺旋板换热器。

本实用新型可通过如下措施来实现；该敞开式螺旋板换热器，包括在外壳的上方设有进料口，下方有出料口，在外壳内置有螺旋板式换热装置，该螺旋板式换热装置是由2－4个螺旋体串联构成的，每个螺旋体都设有敞开流道及密封流道，在敞开流道中布有扁钢或圆钢支撑。

本实用新型的目的还可通过如下措施来实现：在外壳的外侧或外壳内的2个螺旋体间设有供冷或热介质相互流通的管道。在敞开流道的中心处设有开孔的隔板。外壳的上封头，下封头分别以法兰连接，另外，相对于两个螺旋体之间的外壳也采用法兰连接。在上封头及相对于两个螺旋体之间的外壳上分别设有检查孔。

本实用新型与现有技术相比：

1、将多个（一般为2－4个）敞开式螺旋板换热体串联组合在一起，让加热或冷却介质在这些换热体中分别从中心向外圆周流动和从外圆周向中心流动。这样在不同半径处，若在第一个螺旋体出口被加热或冷却介质温度相对较高，那么在第二个螺旋体出口被加热或冷却介质温度就相对较低，从而使被加热或冷却介质从最后一个螺旋体内贯流而出时，其温度沿半径方向基本相同。

2、为防止高粘度流体中含有的纤维等杂质挂在定距柱上，本实用新型将敞开通道中的垂直于轴向的圆柱体改为轴向设置的整条的扁钢（或圆钢）支撑，从而克服了现有螺旋板换热器不能处理含有杂质的高粘度流体的缺陷。

3、在组合连接外壳的各部分时，既可以使用法兰，也可以直接焊接。若采用焊接结构，只需在每个螺旋体上部增设一个检修孔，就可克服一般螺旋板换热器检修困难的缺点。另外，如采用法兰连接，便会更进一步方便检修和局部更换。

4、由于扁钢支撑19是与螺旋板密切接触的，所以客观上也起到了扩大换热面积，增强换热效果的作用。

总之，本实用新型所述的换热器结构简单、检修方便，适于含有杂质的高粘度流体加热和冷却使用，而不产生堵塞和温度偏差极低。另外，还可以作为冷凝器使用，此时，冷却介质流经螺旋流道，而被冷凝的流体则在敞开流道内沿轴向流动。

下面结合附图作进一步说明：

图1是多级敞开式螺旋板换热器一个实施例的结构示意图；图2是图1的局部放大图；图3是图1的A－A剖视图；图4是图3的局部放大图。该附图所示为一个用于酒精行业的两级敞开式螺旋板换热器，专门用来冷却含有砂石、纤维等杂质的糖化醪。