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螺旋扁管和螺旋扁管换热器
螺旋扁管（Twisted Tube）是瑞士Allares公司首先提出、美国Brown公司经过改进的一种强化换热管。
2.1 螺旋扁管结构及制造
螺旋扁管结构特点是管子换热段的任一截面均为椭圆，当组装成换热器时可以是混合管束（即螺旋扁管与光滑管混合使用），也可以是纯螺旋扁管束。
其制造过程由“压偏”和“扭曲”两个成形过程完成，管子截面类似椭圆，椭圆的长短轴比根据换热管程和壳程的流速设计确定，当管程流量较低时，可增大长短轴之比，减少流通截面以提高流速。
2.2 螺旋扁管强化传热原理
螺旋扁管独特的结构能使管程和壳程流体同时处于螺旋运动，促湍流程度增强。螺旋扁管换热器比普通换热器的总传热系数高40%，而压力降几乎相等。
2.3 螺旋扁管换热器优点
| 1 |
压降小 |
无折流板，壳程压降小 |
| 2 |
传热效率高 |
提高湍流强度，使壳程流体速度和方向周期性改变，加强纵向混合 |
| 3 |
不易结垢 |
壳体中无盲区 |
2.5 螺旋扁管应用场合
螺旋扁管换热器近些年来得到进一步的完善与发展，它比其它种类的换热器更可靠、更有效，几乎所有规定使用管壳式换热器的系统都可以使用。自1984年以来，全世界制造和销售了400多台螺旋扁管换热器，可以用于气-气，液-液，液-气换热过程，遍及化学、石油、食品、造纸、 电力、冶金、 矿业和城区供暖等多个行业。 2.6 应用实例
螺旋扁管换热器选型计算：
该装置原来使用普通弓形折流板换热器2台，型号为BES800-2.5-145-6/25-6(B=300)，经计算，选用2台型号为LCLF600-2.5-74.5-6/25-6(ST=250)的螺旋扁管换热器代之。与原设备相比，每台换热器可节省换热面积近一倍，但从计算结果来看，换热面积的富裕量达149.5％，还可以减小型号，考虑到管壳程压降及首次使用该型式换热器，为安全起见，选择DN600mm的换热器。在结构参数中，仍选择Φ25mm的换热管，管心距为32mm，正方形旋转45o布置，以利于流体流动及壳程清洗。在单管传热试验时，曾选出螺旋扁管的优导程：200、250和300mm。对于相同导程的螺旋扁管，Φ25mm管子的传热与阻力性能明显优于Φ19mm管子。导程的大小与传热系数也有直接关系，导程太小，管内外流速加大，螺旋线点接触增多，强化了尾流的作用，传热系数提高，但阻力也增大了；导程过大，流速改变不大，传热效果不明显。为此，本设计导程选250mm。
结构设计：
螺旋扁管换热器与普通弓形折流板换热器一样，仍由管束、壳体、管箱、浮头盖和外头盖等几部分组成。两者的主要区别在于换热管及管束结构的不同，其他如固定管板、浮动管板和导流筒则完全一样。
螺旋扁管的两端保留直管段，以便换热管的装配和与管板的连接。扁管在任何一个截面均为长圆形，其长短轴根据管心距的大小来确定。
依靠螺旋扁管外缘螺旋线的点接触相互支撑，即每根管子的每一导程均有4个点与它周围的4根管子点接触，彼此支撑，依此类推，起到自我支撑的作用。并且在管子的任何一个截面上都要求管子的旋向一致，来保证壳程介质的螺旋线流动。
因为该管束为6管程，其隔板处在壳程一方就没有管子，少了一面支撑，就会失去平衡，且产生漏流和短路。为此，设计了支撑挡板，既支撑了管子又可以防止短路。
由于管束为6m长，自身挠度较大，并且无折流板支撑，运行时会造成管子振动和下塌，影响设备的使用寿命，因此在管束的外侧设计了8组钢带来捆扎管束，这样避免了管束的松散，加强其整体性，利于管束在壳体中的抽装。另外设计时在每一个钢带外增加了环形挡板，其外径小于壳体内径4~5mm。并在该挡板上下开设了4个滑道槽，以便沿管束纵向嵌入两组滑道挡板，一则防止旁路漏流，二则利于管束进入壳体。
在管束进出口处设有导流筒。首先，可以缩小由于接管至管板距离较大而引起的流体停滞区，增加换热管的有效换热长度；其次，可以对管束起到支撑作用；再次，可以减少流体对换热管的冲蚀。
由于螺旋扁管的截面外圆尺寸比光管大，管束组装后，数排管子叠加，布管区更靠近进出口接管，使该处的流通面积减少，导致压降增大，为解决这一问题，设计中作了如下处理：
将靠近进出口的一排管子在端部500mm范围内保持直管，管子螺旋部分长度稍有减小，但对传热影响甚微，这样便增加了此处到接管伸进筒体内壁的距离，增大了流通面积，减小了压降。
在导流筒上开多个小孔，也可降低进出口处的压降。
本设计采用强度焊加贴胀的方法，既保证管子与管板的连接强度，又保证其密封性能，避免间隙腐蚀。
1998年底，两台设备投入使用，迄今运行良好，得到用户好评。随后， 兰州炼油厂常减压装置需要多台换热器，处理介质为原油、常四线油、减四、减五、减六线油及减渣等高粘度流体，并为其进行了工艺设计选型计算，较普通换热器的壳径降低1~2个等级，可节省投资约30％。 
螺旋扁管
不锈钢螺旋扁管
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