摘要：隨著繞管式換熱器應(yīng)用要求的不斷提高，研究其結(jié)構(gòu)形式分析及應(yīng)用前景凸顯出重要意義。本文首先介紹了繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，提出了提高繞管式換熱器設(shè)備工作效率的可行性措施，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從大型化、高溫化，以及高壓化等多方面，就繞管式換熱器的應(yīng)用前景展開(kāi)了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)。

一、前言

作為換熱器主要的種類(lèi)之一，繞管式換熱器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不言而喻。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式的分析與掌控力度，從而通過(guò)合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化其在實(shí)際應(yīng)用中的整體效果。

二、繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)

1.結(jié)構(gòu)構(gòu)成原理

纏繞管式換熱器（Spiral Wounded Heat Exchanger）相對(duì)于普通的列管式換熱器具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，其適用的溫度范圍廣，適應(yīng)熱沖擊，能夠自身消除熱應(yīng)力，緊湊度非常高，由于自身具有特殊的構(gòu)造，使得其流場(chǎng)充分發(fā)展，不存在流動(dòng)死區(qū)，其中特別的是，通過(guò)設(shè)置多股管程（殼程單股），能夠在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)滿足多股流體的同時(shí)換熱。繞管式換熱器是在芯筒與外筒之間的空間內(nèi)將傳熱管按螺旋線形式交替纏繞而成的，相鄰兩層螺旋狀傳熱管的螺旋方向是相反的，并采用具有特殊形狀的定距件，使之能夠保持一定的間距。

纏繞管可以采用單根繞制而成，也可采用兩根或者多根組焊后一起然后繞制而成。管內(nèi)可以通過(guò)一種的稱(chēng)為單通道型繞管式換熱器；也可分別通過(guò)幾種不同的介質(zhì)，而每種介質(zhì)所通過(guò)的傳熱管均匯集在各自的管板上，構(gòu)成的換熱器稱(chēng)為多通道型纏繞管式換熱器。區(qū)別于平常所用的直管式換熱器，繞管式換熱器的優(yōu)勢(shì)是，不僅僅換熱管加長(zhǎng)了，有足夠的流程使物料在其中流通和熱交換，同時(shí)保持流體在殼程內(nèi)的壓力平衡，平均了熱能分布，這樣在實(shí)際的使用中，大大地提高了換熱效率與傳熱能力。

2.技術(shù)特色繞管式換熱器的三大技術(shù)特色

技術(shù)特色繞管式換熱器的三大技術(shù)特色或者說(shuō)是技術(shù)精髓為：精準(zhǔn)的換熱管間距、合理的管層數(shù)量以及層間距、全自動(dòng)化的機(jī)器人焊接流程。

1)精準(zhǔn)的換熱管間距不銹鋼管材因?yàn)槠洳馁|(zhì)的特殊性而導(dǎo)致了在彎曲或者纏繞的時(shí)候很難具有塑性，為實(shí)現(xiàn)所有換熱管的間距都是統(tǒng)一的這一技術(shù)要求帶來(lái)了很大的困難，這就要求我們?cè)诩庸r(shí)需要完備的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，而正是原裝進(jìn)口的高精度設(shè)備和頂尖的纏繞工藝為我們機(jī)械的生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

2)合理的管層數(shù)量以及層間距在換熱管束纏繞時(shí)，每層相對(duì)的管徑都在發(fā)生著變化，盤(pán)繞角度又要保持一致，要保證每根換熱管的長(zhǎng)度基本相同確實(shí)是很難做到的。而設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出了每層換熱管不同數(shù)量，以及合理的層間距就完美地攻克了這一難題，同時(shí)也解決了復(fù)雜換熱條件下的流道要求。

3)全自動(dòng)化的機(jī)器人焊接流程在設(shè)備生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，采用全自動(dòng)化的機(jī)器人焊接，以保證所有焊點(diǎn)尤其是在管板焊接都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，安全性能極高。

3.繞管式換熱器應(yīng)用于工程的主要優(yōu)點(diǎn)

（一）結(jié)構(gòu)緊湊，單位容積具有較大的傳熱面積。對(duì)管徑8～12mm的傳熱管，每立方米容積的傳熱面積可達(dá)100～170平方米。

（二）可同時(shí)進(jìn)行多種介質(zhì)的傳熱。

（三）管內(nèi)的操作壓力高，目前國(guó)外操作壓力可達(dá)2000多MPa。

（四）傳熱管的熱膨脹可自行進(jìn)行補(bǔ)償。

（五）換熱器容易實(shí)現(xiàn)大型化發(fā)展。