设计螺旋板换热器的起点是一个核心问题：需要多大换热面积才能完成所需的换热负荷？ 原理与其它紧凑型换热器相同——计算换热负荷、估算适当的总体传热系数、求出有效驱动力温差，然后用标准换热关系计算面积。
核心公式
其中
AA = 所需换热面积（m²）
QQ = 换热负荷（W）
UU = 总体传热系数（W/m²·K）
ΔTLM\Delta T_\text{LM} = 对数平均温差（K）
FF = 修正因子（无量纲；对于理想逆流 F≈1F\approx1；螺旋换热器常按近似逆流处理）
分步骤计算流程
计算换热负荷 Q
对于质量流量为 m˙\dot{m}、比热为 cpc_p 的流体：
可对热侧或冷侧计算（若能量平衡正确，两者值相等但符号相反）。
求对数平均温差 ΔTLM\Delta T_\text{LM}
对于逆流换热器：
其中 ΔT1\Delta T_1、ΔT2\Delta T_2 分别为两端的温差（热侧入口 − 冷侧出口，热侧出口 − 冷侧入口）。
估算总体传热系数 UU
使用如下关系：
其中 h1,h2h_1,h_2 为两侧对流传热系数（W/m²·K），t/kt/k 为板材导热项，RfR_f 为结垢阻力。螺旋换热器由于二次流动作用，通常 hh 值高于平板换热器，但结垢会降低有效 U。
应用修正因子 FF
螺旋器一般可近似为逆流，故可取 F=1F=1。若为两程或混合流型式，可按 LMTD 修正图或专用公式计算 FF。计算面积 AA 并校核几何
得到面积后需将其转化为螺旋结构的尺寸（通道宽度 × 有效长度 × 匝数），并检验是否在允许的压力降与机械尺寸内。若不符合，需迭代调整 UU 或几何参数。
符号、公式与常用单位（表格）
实际设计注意事项
选择 U是不确定性最大的环节：应参考类似工况的文献或厂商数据，并包含结垢裕量。设计中常采用保守的 UU，并在面积上加 10–30% 的安全系数。
压力降问题：紧凑的螺旋通道易导致较高压力降；在确定面积之前须验证泵的供压能力与允许压降。
结垢与可清洁性：将 RfR_f 纳入计算，并在材料与结构上支持 CIP（在线清洗）或方便人工检修。
迭代设计：换热面积、通道几何与流动状态相互影响；设计通常需要迭代直到收敛。
结论
为螺旋板换热器确定换热面积可归结为四个清晰步骤：计算换热负荷 Q、求对数平均温差 ΔTLM\Delta T_\text{LM}、估算含结垢的总体传热系数 UU，然后应用 A=Q/(UΔTLMF)A = Q/(U\Delta T_\text{LM}F) 进行求解。螺旋换热器在单位体积换热率高且抗结垢方面具有优势，但实际设计必须在热性能、通道几何、允许压力降与维护策略之间反复权衡与迭代，以获得可靠且可操作的方案。
