螺旋折流板换热器的制造技术研究

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换热器是化工、电力、石油、冶金 、制冷及动力等工业生产过程的主要工艺设备之- ，在各种换热器中，弓形折流板支撑的管壳式换热器应用最为广泛。

传统的管壳式弓形折流板换热器传热死区多，整体换热效率低，壳程流体流动时横向冲刷换热管束，流动阻力大 ，从而动力设备消耗增大 ，同时容易诱发管束振动，容易产生结垢。

连续螺旋折流板换热器是 Lutcha[ 等人于 1 990年首次提出的-种壳程强化传热的新型换热设备，其基本设计思想是：在壳程采用沿壳体轴线展开的螺旋折流板结构，螺旋折流板使换热器中的壳程流体呈连续的螺旋状流动，这种流动消除壳程流体的流动死区，强化了壳程传热，同时降低壳程流动压力损失，减小换热器动力能耗。此外，螺旋折流板换热器还具有良好的抗振性能和防垢性能囝，特别适用于易结垢、高收稿日期：2013-01-18基金项目：太原科技大学校青年基金资助项 目 (20113007)作者简介：宋素芳，1982年生，女，河北邢台人，2008年毕业于太原理工大学化工过程机械专业，助教，在读博士。

对于螺旋折流板换热器的流动和传热性能，国内很多学者做了大量的研究，与之相比，和螺旋折流板换热器制造工艺和技术相关的文献不是很多，本文主要对连续螺旋折流板换热器与非连续螺旋折流板换热器的制造技术进行介绍。

1 螺旋折流板换热器结构螺旋折流板列管式换热器结构大体上分为连续螺旋折流板结构和非连续螺旋折流板结构两大类 (见图1)。连续螺旋折流板换热器的折流板形状是 自壳体进口向出口推进的完全螺旋面，介质在壳体内旋转流动连续平稳。连续螺旋折流板换热器比非连续螺旋折流板换热器传热效果更好，应用前景也更广阔。非连续型螺旋折流板换热器的结构由 2块 ～4块 1/4椭 圆(以椭圆长、短轴为边)或 1/4扇形 (以椭圆短边为对称线截取)自壳程进 口处向出口处呈螺旋状首尾相接组装形成∏程流体流动近似成螺旋状。非连续螺旋折流板换热器技术是国内外比较成熟的技术，石化行、I 中已有应用。

· 99·2013年第 3期 宋素芳：螺旋折流板换热器的制造技术研究 2013年 3月台上划线后在普通摇臂钻床上钻孔。因此，钻孔工序是在数控钻床上完成。先用铣刀划窝定位后，用钻头钻孔～键槽铣刀安装在铣刀刀柄里，刀柄安装在数控机床主轴锥孔里，编制钻孔前的划窝程序，此划窝程序要解决划窝过程中铣刀高度随螺旋面高度的变化而变化的问题。划完窝后，就可以拆下铣刀换上钻头钻孔。

钻孔完成以后要对折流板外圆进行车削。首先需要制作车削折流板用的工装夹具。不同规格的折流板对应不同的工装夹具。工装夹具的原理和车削普通弓型折流板原理相同。即要使加工的折流板和固定管板通过连接螺栓连接成-体，同时要求折流板上面的孔和管板上的孔同心。然后利用车床夹盘夹管板找正的方法就可以车削折流板外圆。

上述方法加工 1个周期螺旋板片子的方法初期投资大，适用于大规模批量生产，但是由于生产需要用到压制模具和钻孔模具，不同的几何参数需要制作不同的模具，故模具的适应能力非常差，设备投资会大大增加。对于加工精度要求不高、螺旋片外径不太大的情况，彭波涛用等还提出-种比较简单的拉制方法，工艺简单易行，所需要的初期投资很少，但加工速度慢，精度低，适用于加工精度不高、小规模的生产。

4 结论本文介绍了非连续和连续螺旋折流板换热器的制造技术。对非连续螺旋折流板的下料、制作胎具及钻孔接行了详细的介绍，对连续折流板两种制造方法进行了说明和比较，可以更好地促进螺旋折流板换热器的研究和制造。