螺旋板式换热器：如何攻克垢层热阻设计困境？
来源： 浏览量：12 发布时间：2025.05.09
螺旋板式换热器的传热介质涵盖液体、气体或气液混合物，其中多数含有污垢、易沉淀成分或腐蚀性物质。运行过程中，这些物质易附着在板壁形成污垢层，致使传热壁厚度增加、热阻上升，传热系数相应下降。研究表明，污垢层热阻往往远超板壁热阻，对设备传热效率产生显著影响。因此，在螺旋板式换热器的设计环节，需提前考量污垢层热阻，以保障设备稳定运行。
目前，螺旋板式换热器的垢层热阻研究尚未取得突破性成果，而在设计计算时，却常需预先选定垢层热阻或污垢系数。得益于其 “自清洁” 特性，螺旋板式换热器相较管式换热器更不易结垢，垢层热阻也更低。然而，与管壳式换热器拥有完备的介质污垢系数参考数据不同，螺旋板式换热器的相关数据极为匮乏。为满足设计需求，工程实践中常参考管壳式换热器的污垢系数，并选取比其更小的数值。
值得关注的是，尽管现有参考方法解决了部分设计难题，但螺旋板式换热器独特的流道结构与流体流动特性，使得其污垢形成机理与管壳式存在显著差异。例如，螺旋通道内的复杂流态可能加速某些特殊介质的沉积，而 “自清洁” 功能在高浓度颗粒或强腐蚀性介质下的有效性仍需验证。此外，不同工况下污垢热阻的动态变化规律尚未形成统一的计算模型，这不仅制约了设计精度，也为设备的长期性能预测带来挑战。未来，如何通过实验研究与数值模拟相结合的方式，精准量化螺旋板式换热器的垢层热阻，建立符合其特性的污垢系数数据库，成为亟待攻克的技术难题。
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