螺旋板换热器的结构如图7-16所示。它是由两块厚2～6 mm的金属板卷成一对同心圆的螺旋形流道，流道始于中心，终于边缘，中心处用隔板将两边流体隔开。冷热流体在金属板两边的流道内逆向流动而实现热交换。由于螺旋体两端面的密封不同，螺旋板换热器有以下三种类型。

图7-16　螺旋板换热器的结构

Ⅰ型：两螺旋形流道的两端面全部焊牢，两流体之一从外壳向中心流，另一流体从中心向外流，两流体逆向流动（见图7-17（a））。

Ⅱ型：两螺旋形流道在两端面交替焊牢，端面处另加一个可拆卸的端盖密封，使两流体不混合，又可卸下端盖清洗通道。两流体也是逆向流动（见图7-17（b））。

Ⅲ型：螺旋形流道是由四块金属板卷成。一个流道两端全部焊牢，一种流体在两端面焊牢的流道中先向外流向中心，然后再由中心流向外缘。另一个流道的两端全部敞开，流体在其中作轴向流动（见图7-17（c））。

为了保证流道的间距，也为了加强传热板的刚度和强化湍流，在螺旋板换热器中设置了许多定距柱，一般是先用3～10 mm的圆钢或带钢在卷板前预先焊在钢板上。也可预先在板上先冲出凸包来作为定距柱。螺旋板换热器的板材一般采用碳钢、不锈钢、铜合金或铝合金等。

螺旋板换热器的优点如下：

（1）传热强度高。由于螺旋板换热器不存在流动死区，定距柱对流体的扰动以及螺旋流产生的附加二次流都强化了螺旋板换热器的传热。通常水-水换热时螺旋板换热器的传热系数可达3000 W/（m2·℃）。

（2）结构紧凑。螺旋板换热器和板式换热器都属紧凑式换热器。由于板型传热面积大，螺旋板换热器单位体积的传热面积可达44～100 m2/m3，为管壳式换热器的2～3倍，加之传热强度高，纯逆流方式的对数平均温差大，这些都导致螺旋板换热器结构轻巧、紧凑。

（3）不易污塞。螺旋通道一般为等截面矩形，若流道内的流速选择恰当，则流体中的杂物很难在螺旋板而存留。通常螺旋板换热器的污垢热阻仅为管壳式换热器的70％左右。

（4）传热温差小。由于双螺旋流道能较完全地形成逆流且流道较长，有助于降低最小温差值，其冷热流体的最小温差仅为2℃，这对低温热源的利用是很有利的。(www.daowen.com)

图7-17　三种不同型式螺旋板换热器

螺旋板换热器的缺点如下：

（1）承压能力有限。由于螺旋板的直径较大，且每一圈都必须承受工作压力，故螺旋板换热器的设计压力不能太高，否则板会太厚而无法卷板，且结构笨重。目前螺旋板换热器的最高工作压力为4.0 MPa。而且当设计压力超过1.6 MPa时，螺旋体的最大直径应限制在2000 mm左右。

（2）容量受限制。由于螺旋流道为单流道，流通能力有限，故介质的体积流量不能太大。否则流速太高，流动阻力太大，消耗泵功太多。

（3）检修困难。螺旋板换热器虽不易泄漏，但由于结构上的限制，一旦泄漏，则很难检修，往往只能整台报废。

螺旋板换热器设计中所涉及的两个主要问题是：如何选择螺旋流道中介质的流速，以及如何合理地选择传热系数。螺旋流道中介质流速可根据表7-7选取，表7-8则给出了螺旋板换热器传热系数的推荐值。更多有关螺旋板换热器的知识请参阅文献［10］。

表7-7　螺旋流道中的介质流速

续表

表7-8　螺旋板换热器传热系数的推荐值