摘要：隨著繞管式換熱器應用要求的不斷提高，研究其結構形式分析及應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構形式特點，提出了提高繞管式換熱器設備工作效率的可行性措施，并結合相關實踐經(jīng)驗，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用前景展開了研究，闡述了個人對此的幾點看法與認識。

一、前言

作為換熱器主要的種類之一，繞管式換熱器的應用優(yōu)勢不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升對繞管式換熱器的結構形式的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優(yōu)化其在實際應用中的整體效果。

二、繞管式換熱器的結構形式特點

1.結構構成原理

纏繞管式換熱器（Spiral Wounded Heat Exchanger）相對于普通的列管式換熱器具有不可比擬的優(yōu)勢，其適用的溫度范圍廣，適應熱沖擊，能夠自身消除熱應力，緊湊度非常高，由于自身具有特殊的構造，使得其流場充分發(fā)展，不存在流動死區(qū)，其中特別的是，通過設置多股管程（殼程單股），能夠在一臺設備內(nèi)滿足多股流體的同時換熱。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)可以通過一種的稱為單通道型繞管式換熱器；也可分別通過幾種不同的介質(zhì)，而每種介質(zhì)所通過的傳熱管均匯集在各自的管板上，構成的換熱器稱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)勢是，不僅僅換熱管加長了，有足夠的流程使物料在其中流通和熱交換，同時保持流體在殼程內(nèi)的壓力平衡，平均了熱能分布，這樣在實際的使用中，大大地提高了換熱效率與傳熱能力。

2.技術特色繞管式換熱器的三大技術特色

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

1)精準的換熱管間距不銹鋼管材因為其材質(zhì)的特殊性而導致了在彎曲或者纏繞的時候很難具有塑性，為實現(xiàn)所有換熱管的間距都是統(tǒng)一的這一技術要求帶來了很大的困難，這就要求我們在加工時需要完備的技術和豐富的經(jīng)驗，而正是原裝進口的高精度設備和頂尖的纏繞工藝為我們機械的生產(chǎn)提供了基礎。

2)合理的管層數(shù)量以及層間距在換熱管束纏繞時，每層相對的管徑都在發(fā)生著變化，盤繞角度又要保持一致，要保證每根換熱管的長度基本相同確實是很難做到的。而設計師設計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，同時也解決了復雜換熱條件下的流道要求。

3)全自動化的機器人焊接流程在設備生產(chǎn)的過程當中，采用全自動化的機器人焊接，以保證所有焊點尤其是在管板焊接都實現(xiàn)了標準統(tǒng)一，安全性能極高。

3.繞管式換熱器應用于工程的主要優(yōu)點

（一）結構緊湊，單位容積具有較大的傳熱面積。對管徑8～12mm的傳熱管，每立方米容積的傳熱面積可達100～170平方米。

（二）可同時進行多種介質(zhì)的傳熱。

（三）管內(nèi)的操作壓力高，目前國外操作壓力可達2000多MPa。

（四）傳熱管的熱膨脹可自行進行補償。

（五）換熱器容易實現(xiàn)大型化發(fā)展。