Спиральды жылуалмастырғыштар өндірісте салыстырмалы түрде кең таралған, бұл жылу алмастырғыштардың басқа түрлеріне қарағанда бірқатар маңызды артықшылықтармен түсіндіріледі. Спиральды жылу алмастырғыштарды суық өңделген және дәнекерленген кез-келген орам материалынан жасауға болады. Жылуалмастырғыштар ықшам, олардың дизайны толық қарсы ағысқа мүмкіндік береді. Бүкіл ұзындықтағы арналардың көлденең қимасының ауданы өзгеріссіз қалады және ағын бағыттарда күрт өзгеріске ұшырамайды, осыған байланысты спиральды жылуалмастырғыштардың беттік ластануы жылу алмастырғыштардың басқа түрлеріне қарағанда аз болады, Сонымен қатар, олардың бірқатар конструкциялары тұнбаны механикалық әсер етуді қажет етпейтін жағдайда салыстырмалы түрде оңай тазартуға мүмкіндік береді. Сұйықтықтың бірдей жылдамдығындағы спиральды жылуалмастырғыштардың гидравликалық кедергісі қабықшалы-түтіктіге қарағанда аз.

Түрлі конструкциялардағы спиральды жылуалмастырғыштар сұйық-сұйық жүйелерге, конденсатор, жылытқыш және буландырғыш ретінде сұйық-бу жүйелеріне, бу-газ қоспаларын салқындатуға және жылытуға арналған қосымшаны тапты. Арнайы дизайндағы спиральды жылуалмастырғыштарды түзеткіш бағандармен біріктіріп, рефлюкс конденсаторлары ретінде пайдалануға болады. Спиральды жылу алмастырғыштардың мақсаттарының бірі – тұтқырлығы жоғары сұйықтықтарды жылыту және салқындату. Тұтқыр сұйықтық бір канал арқылы өтетіндіктен, тұтқыр сұйықтықты құбырлар арқылы біркелкі бөлу мәселесі жойылды (1.37-сурет). Спиральды жылуалмастырғыштарды шламды және құрамында талшықты материалдар бар сұйықтықтар үшін сәтті қолдануға болады. Газдарға арналған арнайы жылу алмастырғыштарды пайдалану арнаның кішкене көлденең қимасымен шектеледі.

 

 

1.37-сурет – Спиральды аппараттағы жылу тасымалдағыштардың қозғалу бағыттары

 

Спиральды жылу алмастырғыш орталық бөлгіш бөліктің айналасында оралған материалдан оралған екі спиральды каналдан тұрады.

Соңғы тығыздау түрлері бойынша арналар үш негізгі түрге бөлінеді:

- әрқайсысы қарсы жағынан дәнекерленген таспамен дәнекерленген тұйықталған арналар. Тығыздаудың бұл әдісі тығыздағыш үзілген жағдайда жылу тасымалдағыштарды араластыру мүмкіндігін болдырмайды. Қақпақтарды алғаннан кейін екі арнаны да оңай тазартуға болады. Арналарды тығыздаудың бұл әдісі ең кең таралған;

- канал екі жағынан дәнекерленген соқыр арналар. Бұл түрдегі пломбаның жетіспеушілігі арналарды тазартудың мүмкін еместігінде;

- соңында каналдар арқылы, ашық. Тығыздау U-тәрізді мойынтіректерді немесе парақты жастықшаны қолдану арқылы жүзеге асырылады. Осы типтегі арналарды тазалау оңай; Олардың басты кемшілігі – салқындатқыштың бір арнадан екінші арнаға ағып кету мүмкіндігі.

Жылуалмастырғыштардың конструкцияларында жоғарыда аталған арналардың әр түрлі үйлесімдері де кездеседі. Спиральды жылу алмастырғыштарды қатты ету үшін, әсіресе 0,3 МПа (3 кгс/см²) жоғары қысым кезінде, жылу алмастырғыштардың көпшілігінде түйреуіштер орамалар алдында ленталардың біріне дәнекерленген. Қаттылықты жасаудан басқа, түйреуіштер спираль арасындағы қашықтықты бекітеді.

Спиральды жылу алмастырғыштар екі типте шығарылады; тұйықталған түтіктері бар 1 типті (шатырлары бар) және соқыр арналары бар 2 типті (қақпақтарсыз). 1 тип төрт нұсқада бар: көлденең сұйықтыққа арналған жылу алмастырғыш (сурет 1.38 (а)); Сұйықтарға арналған көлденең трунниондық жылу алмастырғыш (1.38-сурет (б)); бу конденсациясы үшін түйреуіштердегі тік жылуалмастырғыш (1.38-сурет (в)); бу-газ қоспасына арналған тік жылу алмастырғыш цапфада орнатылған (1.38-сурет (г)).

2 типі үш нұсқада шығарылады: аяқтарында көлденең; көлденең цапфаларда; аяқтарда тік (1.39-сурет). Прокладкалар ретінде резеңке, паронит, фторопласт, асбест картон және т.б.

Спиральды жылуалмастырғыштар спираль ағынында, спиральды кесіп өтетін көлденең ағында және крест пен спираль ағынды біріктіретін аралас ағында жылу тасымалдағыш сұйықтықтардың қозғалысына арналған болуы мүмкін. Мұндай жылу алмастырғыштардың құрылымы әртүрлі болуы мүмкін.

 

 

 

1.38-сурет – Тұйықталған каналдары бар спиральды жылуалмастырғыштар (1 тип)

 

Шетелдік компаниялар спиральды жылу алмастырғыштарды ені 0,1-ден 1,8 м-ге дейін және қалыңдығы 2-ден 8 мм-ге дейін орамды материалдан желдетеді. Өзектің (керннің) диаметрі 200–300 мм. Арнаның ені 5-тен 25 мм-ге дейін, өндірілген жылу алмастырғыштардың қыздыру беті 0,5-тен 160 м²-ге дейін. Үлкен беттерді алу үшін жылу алмастырғыштарды блоктарға қосуға болады.

Арналардағы салыстырмалы түрде жоғары қысым кезінде кейбір шетелдік компаниялар салмақты азайту және жеткілікті беріктікпен қамтамасыз ету үшін әр түрлі қалыңдықтағы болаттан жел жылу алмастырғыштарын ұсынады. Радиусы кішірек ішкі бұрылыстар неғұрлым жұқа материалдан, ал үлкен радиустағы сыртқы бұрылыстар қалың металдан жасалған. Әр түрлі қалыңдықтағы шүберектер бұрышпен дәнекерленеді, сонда қаттырақ тігіс спираль орамына кедергі келтірмейді.

Кейбір жағдайларда спиральды жылу алмастырғыштар анодты коррозиядан қорғауды немесе қорғаныш жабындарды қолданумен жасалады.

 

 

1.39-сурет – Қатаң каналдары бар тік аяққа орнатылатын жылу алмастырғыш (2 тип)

 

Спиральды жылуалмастырғыштар ықшам, олар жылу тасымалдағыштардың жоғары жылдамдықтарын жасауға мүмкіндік береді (сұйықтықтар үшін 1–2 м/с дейін) жеткілікті төмен гидравликалық кедергісі бар.

Алайда, бұл құрылғыларды шығару қиын және 1 МПа-дан жоғары қысыммен жұмыс істей алмайды, өйткені спиральдың тығыздалуы белгілі бір қиындықтарды тудырады.

Спиральды жылуалмастырғыштардың артықшылығы – жылу тасымалдағыштардың өтуі үшін бірдей жылу беру коэффициенттерімен және гидравликалық кедергісімен тығыздықтың жоғарылауы (көлем бірлігіне үлкен жылу алмасу беті), олардың кемшіліктері – өндірістің күрделілігі және тығыздықтың төмендігі.