螺旋板式换热器应用在油脂加工时的热交换机理是怎样的？

在加热煎炸油工艺流程中，螺旋板式换热器是利用高温热载体工作质量（导热油或蒸汽）快速提高油炸油温度转换率的热交换设备。热工设备的合理选择和正确操作和维护是确保食用油满足工艺要求的油炸温度，满足安全、连续、质量和数量生产的关键环节。

螺旋板式换热器的热交换机理：

在螺旋板式换热器中，两种温度和物理性能不同的介质通过两个螺旋通道连续将高温侧的热能传递到低温侧介质，以满足不同工艺用途的温度要求。专门用于加热油炸油的螺旋板式换热器是一种以蒸汽为热质量加热食用油的热交换设备。食用油通过热交换吸收热能，以达到生产工艺所需的油炸温度。热交换过程是典型的蒸汽冷凝，冷凝释放的潜热被另一侧的食用油吸收。宏观上，该过程主要通过蒸汽冷凝过程中的相变提供热量，即蒸汽侧长螺旋通道中的蒸汽温度恒定，面食用油一侧的介质温度沿长螺旋通道不断吸收热量，直至螺旋板式换热器出口。就其热交换过程而言，既不是逆流操作，也不是错流操作。

饱和蒸汽加热无相变流体（食用油）应属于典型的冷凝器操作条件。由于饱和蒸汽冷凝相变为液体，其比容、比热容、导热系数、介质粘度发生明显变化，同时释放大量潜热，传热系数大于无相变传热系数，饱和蒸汽冷凝在墙上形成一层冷凝膜，逐渐增厚后沿墙下降，或在墙上形成大量半珠液滴逐渐凝结成较大的液滴表面。该项目称前者为膜冷凝，后者为滴冷凝。根据相关数据，滴冷凝的传热系数是膜冷凝的10倍。对于螺旋板式换热器，由于于其螺旋壁曲率小于管壳式热交换器，可能形成大面积的凝液滴，珠液滴沿壁快速下降，不断更新冷凝膜覆盖壁，降低传热阻力，容易获得较高的传热系数，这是螺旋板式热交换器作为蒸汽冷凝传热效率高于其他热交换器的优点之一。

用过热蒸汽加热无相变流体。从宏观上讲，其热交换过程应包括蒸汽冷却和蒸汽冷凝，这显然比使用饱和蒸汽增加了无相变蒸汽冷却过程。也就是说，过热蒸汽进入螺旋板式换热器后，首先需要一定的冷却面积来吸收其显热。由于该过程在相变前进行，墙体上无凝液，传热系数小，比热低于液体。因此，在相同条件下，螺旋板式换热器的传热效率远低于饱和蒸汽的经济合理使用。