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，而每種介質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。