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，比浮頭式換熱器簡單。

U形管式換熱器特點：

結(jié)構(gòu)簡單，只有一個管板，密封面少，運行可靠，造價低；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、腐蝕性強的場合。一般高溫、高壓、腐蝕性強的介質(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動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連續(xù)不間斷的、無漏流的曲面運動，這是管殼式換熱器殼程流體運動的一次革命。

管殼式換熱器又稱列管式換熱器，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)簡單、造價低、流通截面較寬、易于清洗水垢，是石油、化工、制冷、冶金及動力等工業(yè)生產(chǎn)過程的主要工藝設(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)按特定的通道流動以提高傳熱性能。弓形和圓盤-圓環(huán)形折流板是管殼式換熱器中應(yīng)用普遍的折流板，其成形簡單、開孔容易，但是由于殼程壓降大、有流動滯死區(qū)、易結(jié)垢、傳熱效率等缺陷，近年來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)螺旋折流板為標準的螺旋曲面，而非連續(xù)螺旋折流板一般由若干個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：一是傳熱效率大大提高，節(jié)能。二是不會有沉淀物產(chǎn)生。三是結(jié)垢少，甚至沒有結(jié)垢。四是換熱管無支持跨距小，能有效地防止換熱管的振動。

湖北宜化集團化工機械設(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，且加工工序簡單、精度高、速度快，適合工業(yè)化生產(chǎn)。公司解決技術(shù)問題的技術(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)，中間無斷開；5.無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格按尺寸開孔。

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比，具有4大優(yōu)點：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；振動改善超過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)成果的引進與轉(zhuǎn)化，將實現(xiàn)連續(xù)螺旋折流板換熱器產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，從而推動換熱器智能制造，進而推動壓力容器智能制造，進一步提升宜化化機品牌形象，增強核心競爭力，促進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(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、航空、石油化工、動力、醫(yī)藥、冶金、制冷、輕工、食品、工程機械等行業(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)進行分類可分為管型、板型和其他形式換熱器。常用的換熱器種類有浮頭式、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，其泄漏點就相應(yīng)減少。此外,U型管式換熱器的殼程水壓試驗后烘干也比較容易，而且它的適用場合廣、檢修簡單、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，單臺換熱器共有兩塊管板，如下圖1所示(件號45為中間擋板，件號46為U形換熱管，件號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)的流動方向為并流，另一半管束管內(nèi)外介質(zhì)的流動方向為逆流。U型管式換熱器的雙管板之間一般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來調(diào)整管板間距且保證兩管板相互平行。同時，聚液殼用來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，必要時可增加一個膨脹節(jié)。

U形管式換熱器設(shè)計：

U形管換熱器與其他類型換熱器的大區(qū)別是管束結(jié)構(gòu)，在設(shè)計換熱管布局時應(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)層換熱管在排列時需要進行斜向交叉排列。如果內(nèi)層U形管之間的間距過大時，可設(shè)置假管或者擋板。