２８一■论文广场 一式换热器的污垢热阻仅为管壳式换热器污垢热阻 的７０％左右。 （３）散热损失小。 ｆ４）传热温差小。 （５）温差应力小。 （６）结构紧凑。其单位体积的传热面积比管壳 式换热器大得多。 （７）承压能力和结构受限。 （８）检修难度大。对具有腐蚀性介质时，应选 用耐腐蚀性能好的材料制造。 ２定距柱分段设置 如前文所述，对具有腐蚀性介质时，应选 用耐腐蚀性能好的材料制造，例如有色金属。由 ＪＢ／Ｔ４７５１－２００３公式３０可知，定距柱的间距与螺旋 板曲率半径有关，螺旋板曲率半径越大，定距柱 间距越小。因此，设计定距柱时可分段设置：靠 近换热器中心定距柱间距大，远离换热器中心定 距柱间距小，这样可大大减少定距柱的焊接工作 量，且减少金属的用量。 ３可拆式螺旋板式换热器平盖、法兰设计 螺旋体卷制由于金属回弹、定距柱长度误差 等累积，螺旋体长轴半径的偏差往往大于压力容 器壳体的偏差。因此在设计螺旋板式换热器设备 法兰时，要注意法兰的密封面及螺栓孔中心圆直 径的加大．以避免与外圈板或半圆筒体干涉。一 般将法兰规格向上一级圆整即可，例如公称直径 １ １７０ｍｍ，则法兰可选择ＤＮｌ２ｏ０。 可拆式螺旋板式换热器平盖由于需要与垫片 紧密贴合并有一定的压紧力才能保证换热器内部 的密封，因此平盖除满足强度要求外，还应 挠度。研究表明，倒锥平盖抗变形性能最优［４】。 ＧＢ／Ｔ２８７１２．５—２０１２ｔ 提供了设计压力 １．０ＭＰａ的倒 锥平盖推荐尺寸。《换热器设计手册》【６］提供了 一套倒锥平盖的设计、计算方法，有限元分析表 明，该方法是合理的【 】。 ４支承环设计 螺旋板一般较薄，而中心流道内无法设置定 距柱或定距泡，为避免螺旋板在两侧流道压力作 用下产生挠度过大的变形甚至屈服乃至开裂，需 要在中心流道内设置支承环，以提高螺旋板的刚 度。 ２０１石油和化工设备 ６年第１９卷 ４．１支承环的结构及其优劣 早期采用半圆板开设流道孔的结构作为支承 环，且支承环与螺旋板、中间隔板适当焊接，结 构参见图２所示。该结构（以下简称结构一）的优 点是在保证中心流道流通面积的前提下，支承环 的惯性矩调节范围大，缺点是材料损耗较多。 图２ 图３ 还有另一种支承环结构（以下简称结构 二），支承环采用圆棒或方钢制作，并通过连接 筋做成一个整体，如图３在螺旋体卷制后放入，不 需与螺旋板、中间隔板焊接。该结构制作简单， 用料节约，但支承环的惯性矩小，对于工作压力 大的场合，尤其是试压时或在操作中冷热程温 差、压差过大时，容易引起因材料热膨胀不一， 局部应力增大，导致支承环失稳。 结构一和结构二都需要在螺旋板卷制后放 入，由于形状和尺寸偏差，往往需要强行组装， 容易划伤螺旋板或修磨支承环，降低支承环的刚 度。这种方式支承环与螺旋板间隙、垂直度不易 保证，且工作量大。为消除以上弊端，将结构一 作了改进，改为Ｃ型（简称结构三），该结构同结 构一相同，支承环的惯性矩调节范围大，缺点是 材料损耗多，但最显著的优点是支承环可以与螺 旋板焊接后一起卷制，既保证了支承环与螺旋板 的贴合、垂直，又减少了工作量。 ４．２设计与计算 结构一的支承环相当于设置在筒内的外压加 强圈，可按照ＧＢ１５０方法进行计算。但在工程应 用中，由于螺旋板厚度薄，按外压简体计算时往 往会出现“即使加强圈间距很小，也不能满足外 压要求”的结果。此外，支承环与螺旋板的不贴
