1螺旋螺紋管換熱器的設計
　　1.1設計依據
　　利用計算流體力學(xué)技術(shù)，有限元技術(shù)，提高計算精度。
　　1.2設計及機理
　　1.2.1材質(zhì)
　　SECESPOL螺旋螺紋管換熱器換熱管為316L不銹鋼，殼程為316L不銹鋼，以滿(mǎn)足不同物料的換熱要求。
　　耐溫可達400℃，耐壓可達1.6MPa.
　　1.2.2螺紋管束
　　SECESPOL螺旋螺紋管換熱管采用雙螺紋管形式，該管束表面設計周期變化的環(huán)形螺紋，當換熱管內外物料流動(dòng)時(shí)，由于流通截面和流動(dòng)方向的不斷變化，沖擊層流底層，提高流體湍流強度和湍流的給熱能力。
　　1.2.3換熱管螺旋纏繞結構
　　換熱管束經(jīng)特殊工藝加工成盤(pán)旋纏繞結構。換熱管束兩端通過(guò)先強度脹接后焊接的工藝固定在管板上，管束與管板封裝在換熱器殼體內，管板焊接在兩端封頭上。單位體積內增大換熱面積，經(jīng)盤(pán)旋纏繞后的換熱管束拉伸后長(cháng)度可達殼體長(cháng)度的4～6倍，使熱媒體在換熱管內停留時(shí)間長(cháng)，換熱更充分。雙側流體通過(guò)時(shí)，沿軸向運動(dòng)，不斷改變流體運動(dòng)方向。在螺紋管增加湍流強度的同時(shí)，再次強化傳熱，保持穩定連續的強化作用，使傳熱效果顯著(zhù)提高。
　　1.2.4100°連接方式
　　SECESPOL螺旋螺紋纏繞換熱器在接管連接方式上有一項與眾不同的設計，即在兩端封頭上的兩個(gè)接管中心線(xiàn)間的角度α為100°.此設計對于提高換熱器的傳熱性能、降低結垢傾向都具有顯著(zhù)的效果。
　　1.2.5非對稱(chēng)流設計
　　SECESPOL螺旋螺紋管換熱器管程殼程容積不相同，殼程容積能達到管程容積的4.2倍，以滿(mǎn)足醫藥、化工等各種不同復雜工況要求。
　　1.2.6主設計目的
　　傳熱系數是傳熱設備的一個(gè)重要技術(shù)指標，強化換熱表面對流傳熱是提高傳熱系數的有效措施。
　　SECESPOL螺旋螺紋管換熱器通過(guò)以上的獨特結構設計，顯著(zhù)提高了換熱系數，實(shí)現高效節能。
　　2螺旋螺紋管換熱器的性能
　　2.1耐溫、耐壓，壽命長(cháng)SECESPOL螺旋螺紋管換熱器的換熱管束和殼體采用不銹鋼材質(zhì)，具有統一的膨脹系數，不會(huì )由于壓力和溫度變化而引起換熱器的變形。換熱器耐高溫、高壓，無(wú)需加裝減溫、減壓裝置，耐溫可達400℃，耐壓1.6MPa.同時(shí)，嚴格按照美國機械工程師（ASME）標準設計制造，設計壽命為40年。
　　2.2高效節能SECESPOL螺旋螺紋管換熱器，因其獨特的設計，顯著(zhù)地提高換熱能力，尤其在有相變的換熱工況時(shí)，較傳統換熱器更有顯著(zhù)優(yōu)勢。在汽水交換如蒸汽加熱水的工況下，常規的管殼式換熱器換熱系數k值一般為6000W/（m2.℃），SECESPOL螺旋螺紋管換熱器其換熱系數k值可高達14000W/（m2.℃），是常規管殼式換熱器的3～7倍。實(shí)現熱量充分利用，節省能源。
　　2.3體積小，重量輕，便于安裝相對于傳統換熱器體積龐大，笨重，需要大型吊裝而言，SECESPOL螺旋螺紋管換熱器的螺旋纏繞方式，使其結構緊湊，滿(mǎn)足相同熱負荷的工況時(shí)，SECESPOL螺旋螺紋管換熱器體積只有傳統管殼式換熱器的1/10左右，占地面積小，節省空間；同時(shí)也因為體積小、重量輕，更加便于安裝、拆卸，減少了安裝費用。圖3為螺旋螺紋管換熱器與傳統換熱器的對比。
　　2.4結垢低，維護方便換熱器結垢會(huì )直接降低換熱效果，進(jìn)而達不到工藝要求，影響生產(chǎn)，增加維護費用，因此盡量降低結構傾向是換熱器設計重要因素。
　　SECESPOL螺旋螺紋管換熱器從以下方面來(lái)降低結垢傾向：（1）換熱過(guò)程降低溫度梯度，減少設備內部結垢因素；獨特的螺旋螺紋管長(cháng)度是殼體的4～6倍，有效地減小了溫度梯度；（2）采用100°連接，可以使換熱器全部參與換熱，不留死角。也使流體自動(dòng)沖刷管路，降低結垢傾向；（3）提高換熱管的表面光潔度，降低污垢系數；（4）采用螺旋纏繞結構，極大地改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，形成了強烈的湍流效果。由于流體是螺旋流動(dòng)的，在離心力的作用下對管壁有較強的沖刷作用，因此不易結垢；（5）關(guān)鍵是提高流速為5.5m/s（傳統設計為1.2m/s），起到不易結垢并且可以沖刷污垢作用。
　　3螺旋螺紋管換熱器的應用
　　螺旋螺紋管換熱器在制藥行業(yè)可應用于反應釜蒸餾回流系統、精餾塔精餾回流系統、尾氣回收系統、干燥系統、高溫滅菌系統、CIP系統、發(fā)酵液或物料冷卻、純化水或物料加熱、注射液冷卻系統。
　　某藥業(yè)有限公司按照原設計為四種物料的塔頂冷凝回流，根據醫藥設計院的原始設計，冷凝換熱量合計為10874kW，需要換熱面積總計1058.7m2，設備占地面積為800m2.選用螺旋螺紋換熱器進(jìn)行優(yōu)化設計，在保證工藝需求的前提下，取得較高的經(jīng)濟效益：（1）換熱面積大大降低，使用螺旋螺紋換熱器換熱面積為297.7m2，是原設計的1/3左右，大大節約設備投資；（2）占地面積減少，采用螺旋螺紋換熱器占地面積不足400m2，可以減少約400m2的基建費用；（3）螺旋螺紋管換熱器體積小，安裝方便，安裝費用降低30；（4）設備安裝方便，大大縮短了50安裝工期。通過(guò)上述數據可知，螺旋螺紋管冷凝器性?xún)r(jià)比高，在醫藥中間體生產(chǎn)中物料的冷凝回流應用有很大優(yōu)勢。該用戶(hù)應用后認為：冷凝效果好，充分體現了螺旋螺紋換熱器螺旋纏繞換熱管的高技術(shù)優(yōu)勢；冷凝速度快（原5000L的反應釜6h一個(gè)生產(chǎn)流程，采用螺旋螺紋管換熱器只需要4h），大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)因螺旋螺紋換熱器全焊接耐高壓的特點(diǎn)，大大減少了設備的檢修費用和工時(shí)。
　　隨著(zhù)節能減排工作的深入，目前如浙江東邦藥業(yè)公司、浙江昂利康制藥、新時(shí)代藥業(yè)、魯抗集團、新合成股份、石藥集團、華藥集團、瑞陽(yáng)制藥、齊都制藥、華海制藥、無(wú)錫制藥等上百家企業(yè)都選用螺旋螺紋管換熱器，其均能在節能減排方面起到積極作用。
　　4結語(yǔ)
　　綜上所述，SECESPOL螺旋螺紋管換熱器是實(shí)現了雙面強化傳熱的高效換熱器，同時(shí)具有安全、高效節能、體積小、維護費用低、使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)，相對于傳統換熱器其為具有劃時(shí)代意義的節能減排產(chǎn)品。但是，螺旋螺紋換管換熱器不能適用下述情況：（1）含Cl-量超標等對不銹鋼強腐蝕的物料；（2）物料加熱冷卻過(guò)程中易結晶造成換熱管?chē)乐囟氯墓r。