U形管式換熱器是指管束由彎管半徑不等的U形管組成且管子兩端都固定在同一管板上的管殼式換熱器。由于每根U形管可自由伸縮，管束與殼體之間不會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力。殼程內(nèi)設(shè)置折流板、縱向隔板等。折流板由拉桿固定?？v向隔板是一矩形平板，安裝在平行于傳熱管方向以增加殼程介質(zhì)流速。其結(jié)構(gòu)比固定管板式換熱器復(fù)雜，比浮頭式換熱器簡(jiǎn)單。

U形管式換熱器特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有一個(gè)管板，密封面少，運(yùn)行可靠，造價(jià)低；管束可抽出，管間（殼程）清洗方便。質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)合。管程清洗困難，管程流體必須是潔凈和不易結(jié)垢的物料，由于管子需要一定的彎曲半徑，故管板利用率低；管束內(nèi)層間距大，殼程易短路；內(nèi)層管子不能更換，因而報(bào)廢率高。U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢，而管程介質(zhì)清潔不易結(jié)垢以及高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合。一般高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)走管內(nèi)，可是高壓空間減小，密封易解決，并可節(jié)約材料和減少熱損失。

連續(xù)螺旋折流板換熱器，就是將管殼式換熱器中用以控制流體運(yùn)動(dòng)方向的弓形折流板取消，取而代之的是連續(xù)螺旋折流板，殼中的連續(xù)螺旋板使得流體沿一個(gè)連續(xù)不間斷的、無(wú)漏流的曲面運(yùn)動(dòng)，這是管殼式換熱器殼程流體運(yùn)動(dòng)的一次革命。

管殼式換熱器又稱(chēng)列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、流通截面較寬、易于清洗水垢，是石油、化工、制冷、冶金及動(dòng)力等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的主要工藝設(shè)備之一。管殼式換熱器主要有固定管板式、U形管式、浮頭式、填料函式等，不管哪種管殼式換熱器，基本都是由殼體、換熱管、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。其中，折流板是管殼式換熱器的必需部件，它設(shè)置在殼程，不僅為換熱管提供支撐，還使殼程介質(zhì)按特定的通道流動(dòng)以提高傳熱性能。弓形和圓盤(pán)-圓環(huán)形折流板是管殼式換熱器中應(yīng)用普遍的折流板，其成形簡(jiǎn)單、開(kāi)孔容易，但是由于殼程壓降大、有流動(dòng)滯死區(qū)、易結(jié)垢、傳熱效率等缺陷，近年來(lái)逐漸被螺旋折流板所取代。螺旋折流板可分為連續(xù)螺旋折流板和非連續(xù)螺旋折流板（又叫搭接螺旋折流板），其區(qū)別在于連續(xù)螺旋折流板為標(biāo)準(zhǔn)的螺旋曲面，而非連續(xù)螺旋折流板一般由若干個(gè)1/4的扇形平面板替代曲面相間連接，形成與主軸線成一定角度的近似螺旋平面。連續(xù)螺旋折流板換熱器具備以下特點(diǎn)：一是傳熱效率大大提高，節(jié)能。二是不會(huì)有沉淀物產(chǎn)生。三是結(jié)垢少，甚至沒(méi)有結(jié)垢。四是換熱管無(wú)支持跨距小，能有效地防止換熱管的振動(dòng)。

湖北宜化集團(tuán)化工機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司提供一種連續(xù)螺旋折流板管殼式換熱器，由多個(gè)螺旋板片組合成封閉流道連續(xù)型螺旋折流板換熱器，其有益效果在于螺旋折流板中心孔小，殼程換熱面積利用率更高，且加工工序簡(jiǎn)單、精度高、速度快，適合工業(yè)化生產(chǎn)。公司解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種連續(xù)螺旋折流板管殼式換熱器，包括連續(xù)螺旋折流板1、換熱管2、折流板固定組件3、殼體4、管板5、殼體接管6、管箱7、管箱接管8，其特征在于：1.螺旋面為直紋曲面；2.曲面各處法向等厚；3.直紋曲面螺旋折流板開(kāi)孔前處處連續(xù)；4.螺旋折流板從旋轉(zhuǎn)中心到外徑連續(xù)，中間無(wú)斷開(kāi)；5.無(wú)論螺旋折流板外直徑多么大，中心孔螺旋線都趨向于直線；6.折流板管孔在管板平面上的投影為正圓形，且靠近中軸線處的大傾斜角度位置也嚴(yán)格按尺寸開(kāi)孔。

理論上單殼程管殼式換熱器均可采用連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)，經(jīng)測(cè)算，螺旋折流板換熱器與相同規(guī)格的傳統(tǒng)弓形折流板換熱器對(duì)比，具有4大優(yōu)點(diǎn)：殼程傳熱效率提高20～50%，殼程阻力降降低了10～30%；殼程結(jié)垢速率平均降低50%以上；振動(dòng)改善超過(guò)10%。

連續(xù)螺旋折流板1由多塊螺旋旋轉(zhuǎn)角度為90～360度螺旋板片拼接而成，拼接處可焊接連接，或用緊固件連接，或不連接。換熱管2的外徑大于等于10mm，小于等于57mm，螺旋折流板1通過(guò)折流板固定組件3固定。折流板固定組件3可以采用拉桿、定距管結(jié)構(gòu)，或采用型材定距機(jī)構(gòu)或型材與螺旋折流板焊接固定，或采用拉桿、定距管與型材相組合的結(jié)構(gòu)。連續(xù)螺旋折流板1的管孔對(duì)著管板5的投影為正圓，且投影圓直徑不大于換熱管2外徑加1mm。連續(xù)螺旋折流板1的內(nèi)孔直徑數(shù)值小于螺距數(shù)值的1/2。連續(xù)螺旋折流板1的內(nèi)孔可以作為換熱管2的管孔，或者設(shè)置實(shí)心管，或者設(shè)置空心管，或者留空。連續(xù)螺旋折流板1的外徑在100~2000mm之間，螺距在20~500mm之間，厚度在2～30mm之間。螺旋折流板1內(nèi)徑與外徑之間為一塊整板，且具有連續(xù)平滑的螺旋面。連續(xù)螺旋折流板1端面與管板5可貼合，或留下小于一個(gè)螺距的間隙，或在螺旋折流板1端面與管板5之間連接一塊擋板。

連續(xù)螺旋折流板換熱器的加工攻克了多個(gè)加工技術(shù)難題：1.螺旋基板的成型；2.管孔的加工，特別是靠近軸心處；3.管孔加工的定位控制；4.螺旋折流板整體的同心度。該技術(shù)成果的引進(jìn)與轉(zhuǎn)化，將實(shí)現(xiàn)連續(xù)螺旋折流板換熱器產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，從而推動(dòng)換熱器智能制造，進(jìn)而推動(dòng)壓力容器智能制造，進(jìn)一步提升宜化化機(jī)品牌形象，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

U形管式換熱器應(yīng)用：

換熱器是廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、石油化工、動(dòng)力、醫(yī)藥、冶金、制冷、輕工、食品、工程機(jī)械等行業(yè)的一種通用設(shè)備，約占工藝設(shè)備總量的20%～70%。按其傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)可分為管型、板型和其他形式換熱器。常用的換熱器種類(lèi)有浮頭式、固定管板式和U形管式，其中以浮頭式換熱器居多。固定管板式換熱器由于自身結(jié)構(gòu)，應(yīng)用的場(chǎng)合有限；浮頭式換熱器零部件多，易拆卸和清理，但檢修的工作量大，容易內(nèi)漏；而U型管式換熱器的管板比固定管板式換熱器少，其泄漏點(diǎn)就相應(yīng)減少。此外,U型管式換熱器的殼程水壓試驗(yàn)后烘干也比較容易，而且它的適用場(chǎng)合廣、檢修簡(jiǎn)單、操作彈性好。如果換熱器的換熱面積小、殼程與管程的溫差較大或殼程介質(zhì)很容易臟、管束表面需要經(jīng)常清理地，一般都采用U型管式換熱器。

U形管式換熱器結(jié)構(gòu)：

U型管式換熱器，單臺(tái)換熱器共有兩塊管板，如下圖1所示(件號(hào)45為中間擋板，件號(hào)46為U形換熱管，件號(hào)47為內(nèi)導(dǎo)流筒)。

這種換熱器有一半管束管內(nèi)外介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)椴⒘?，另一半管束管?nèi)外介質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)槟媪鳌型管式換熱器的雙管板之間一般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來(lái)調(diào)整管板間距且保證兩管板相互平行。同時(shí)，聚液殼用來(lái)封閉相鄰兩管板之間泄漏出的氣(液)體，防止有毒氣(液)體的外溢。聚液殼高和低處需分別設(shè)置放空口和放凈口，用于及時(shí)導(dǎo)出滲漏氣(液)體。如果殼程與管程之間溫差很大，為了降低殼程與管程管板與換熱管連接處的應(yīng)力，應(yīng)盡量降低短節(jié)的壁厚，必要時(shí)可增加一個(gè)膨脹節(jié)。

U形管式換熱器設(shè)計(jì)：

U形管換熱器與其他類(lèi)型換熱器的大區(qū)別是管束結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)換熱管布局時(shí)應(yīng)考慮換熱管的小彎曲半徑尺i與分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距s的關(guān)系。管徑越大，小彎曲半徑就越大，大部分換熱管的小彎曲半徑大于分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距；且U形管彎曲段的彎曲半徑R應(yīng)不小于兩倍的換熱管外徑，常用換熱管的小彎曲半徑R可查手冊(cè)選取。

因此，為了保證適合分程隔板槽兩側(cè)相鄰管的中心距，內(nèi)層換熱管在排列時(shí)需要進(jìn)行斜向交叉排列。如果內(nèi)層U形管之間的間距過(guò)大時(shí)，可設(shè)置假管或者擋板。