管壳式换热器的研究与进展

换热器的研究现状及应用进展摘要：换热器是一种非常重要的换热设备，是实现不同介质在不同温度下传热的节能设备。

它可以利用低温介质对高温介质进行冷却，达到冷却、预冷的效果，也可以利用高温介质对低温介质进行加热，使工艺温度达到生产的要求。

长期以来，换热器强化传热技术受到了世界各国学者的关注，高效节能的新型换热器层出不穷。

关键词：换热器；研究现状；应用进展；一、换热器的研究现状1.管式换热器。

管式换热器是最典型的间壁式换热器，它操作可靠、结构简单、可在高温高压下使用，是目前应用最为广泛的换热器类型之一。

然而，研究表明，与以往传统的管壳式换热器不同，新型换热元件和高效换热器的研发已经进入了一个新时期。

从目前诸多的研究成果来看，改善换热器的方法主要有对管程结构改进和对壳程结构改进两大类。

在管程结构改进中主要有改变传热面积和加入管内插入物两类。

在壳程结构改进中主要有改变管子外形及表面特性和改变壳程管间支撑物结构两种。

（1）螺旋槽纹管换热器。

螺旋槽纹管是一种高效益异形的强化传热管件，它通过改变传热面的形状大大强化了流体的换热效果。

二十世纪七十年代，美、日、英等国对螺旋槽纹管换热器进行了大量的研究，基于螺旋槽纹管的特性，美国Argonne国家实验室和GA技术公司设计螺旋槽纹管换热器的传热效率比光管提高了2至4倍。

目前，无论是从传热、流阻、阻垢性能，还是从无相变对流换热和有相变凝结换热，对螺旋槽管的强化传热研究从理论到实际已达到较高水平。

（2）管内插入物换热器。

管内插入物换热器是通过在管内添加插入物增加流体的湍动程度，加强近壁面和流体中心区域的混合程度，从而达到了强化传热的目的。

管内添加物的种类多种多样，常见的有加入纽带、螺旋线、螺旋片等。

试验研究表明，管内插入纽带之后，如果是层流换热，则对流传热系数可增大2至3倍，压降增加3倍以上。

若是紊流换热，传热系数仅增大30%左右，而压降增大2倍以上。

管内插入物加工简单，特别适合对已有设备进行升级改造。

管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热的数值模拟研究一、本文概述本文旨在通过数值模拟的方法，深入研究管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热的过程。

管壳式换热器作为一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、能源、环保等多个领域。

在实际应用中，壳侧气液两相流动和传热过程的复杂性往往导致设计优化和运行控制的困难。

本文的研究对于提高管壳式换热器的性能，提升工业生产效率具有重要的理论和实践价值。

在数值模拟研究中，我们将首先建立管壳式换热器的数学模型，考虑壳侧气液两相流动的流动特性、传热过程、相间作用等因素，利用计算流体力学（CFD）等先进方法，进行求解和模拟。

通过对比实验结果，验证数学模型的准确性和可靠性。

在此基础上，我们将对管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热过程进行深入分析，探讨不同操作条件、结构参数对流动和传热性能的影响，揭示其中的流动和传热机理。

同时，我们还将探索优化设计方案，提高换热器的传热效率和稳定性，为实际工业应用提供有益的参考和指导。

本文将通过数值模拟的方法，全面研究管壳式换热器壳侧气液两相流动和传热的过程，为换热器的设计优化和运行控制提供理论支持和实践指导。

二、管壳式换热器的结构与工作原理管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、能源、制冷等工业领域。

其基本结构由管束、壳体和管板等几部分组成。

管束由多根管子平行排列组成，管子内部为流体通道，用于传递热量。

壳体则包围在管束外部，形成一个封闭的空间，壳体内也有流体流动，与管内的流体进行热量交换。

管板则起到固定管束和密封的作用，同时也作为流体进出口的连接部分。

管壳式换热器的工作原理基于热传导和对流传热两种基本传热方式。

当两种不同温度的流体分别流过管内和管外时，由于温度差异，热量会从高温流体传递到低温流体。

管内流体通过对流传热将热量传递给管壁，然后通过热传导方式将热量传递给管外流体，最终实现两种流体之间的热量交换。

在管壳式换热器中，流体的流动状态对传热效果有重要影响。

换热器发展现状与未来趋势研究综述换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产和生活中的热交换过程。

本文将对换热器的发展现状与未来趋势进行综述。

我们来看一下换热器的发展现状。

随着工业技术的不断进步，换热器的种类和性能也在不断提升。

目前，常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。

这些换热器在结构设计和材料选择上都有了很大的改进，以满足不同领域的需求。

壳管式换热器是最常见的一种换热器类型。

它由壳体和管束组成，通过管壳两侧流体的对流换热来实现热量的传递。

壳管式换热器具有结构简单、换热效率高、适应性广等优点，广泛应用于化工、石油、制药等行业。

随着材料科学和制造技术的不断进步，壳管式换热器的换热性能和耐腐蚀性也得到了提升。

与壳管式换热器相比，板式换热器具有体积小、换热效率高、清洗维护方便等优点。

它由一系列平行排列的金属板组成，通过板间流体的对流换热来实现热量的传递。

板式换热器在化工、食品、制冷等领域得到了广泛应用，并且随着新材料和新工艺的引入，其性能和可靠性不断提升。

管束式换热器是一种新型的换热器类型，它由多个细直管束组成，通过管内流体的对流换热来实现热量的传递。

管束式换热器具有结构简单、传热效率高等优点，适用于高温高压和强腐蚀介质的换热。

随着材料和制造工艺的不断改进，管束式换热器在化工、电力、航空航天等领域的应用也在不断扩大。

除了换热器类型的改进，换热器在换热原理和性能上也有了很大的突破。

例如，换热器的传热系数、传质系数和热阻等性能参数得到了提高，使得换热器的换热效率更高。

此外，换热器的结构和材料选择也得到了优化，以提高其耐腐蚀性、抗压性和使用寿命。

未来，换热器的发展趋势将主要集中在以下几个方向。

首先，换热器将更加注重节能和环保。

随着能源紧张和环境污染的日益严重，换热器需要更高的能量利用率和更低的排放水平。

其次，换热器将趋向于大型化和集成化。

大型化可以提高换热器的传热效率和处理能力，集成化可以减少设备的占地面积和运行成本。

2018年第37卷第4期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1276·化 工 进展管壳式换热器强化传热研究进展林文珠，曹嘉豪，方晓明，张正国（华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东 广州 510640）摘要：管壳式换热器作为工程中应用广泛的换热器，具有结构坚固、适应性强、能够利用和回收热能等优点。

在追求高能源利用效率的背景下，换热器的强化传热得到广泛关注。

本文重点阐述了管壳式换热器的强化传热相关研究进展，包括换热器本身几何结构的优化、换热流体的热物性改善以及多种强化传热技术结合的复合强化传热方法。

其中几何结构优化主要包括改变换热管管型、增加管内插入物以及壳程中的隔板优化研究等。

换热流体热物性改善包括纳米流体提高热导率、潜热型热流体提高比热容等。

复合强化传热是将多种强化方法结合，可弥补单一方法的不足，以获得更高强化传热效果。

最后指出管壳式换热器强化传热未来的研究方向在于持续开发强化传热管、制备稳定的纳米流体及潜热型流体以及多种强化方式复合提高强化效果。

关键词：管壳式换热器；传热强化；螺旋隔板；纳米流体；潜热型热流体中图分类号：TK172 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）04–1276–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2483Research progress of heat transfer enhancement of shell-and-tube heatexchangerLIN Wenzhu ，CAO Jiahao ，F ANG Xiaoming ，ZHANG Zhengguo（Key Lab of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation ，Ministry of Education ，School of Chemistry and Chemical Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640，Guangdong ，China ）Abstract ：As the most widely used heat exchangers in engineering ，shell-and-tube heat exchangers have the advantages of strong structure ，high adaptability ，ability to utilize and recover heat energy and so on. Under the background of pursuing high-energy efficiency ，the heat transfer enhancement of heat exchangers has attracted wide attention. This article mainly focuses on the research progress of heat transfer enhancement of shell and tube heat exchanger ，including the optimization of geometry of the heat exchanger ，the improvement of thermal properties of the flowing fluid and the combination of multiple heat transfer enhancement techniques. Among them ，the geometry optimization mainly includes changing the surface of the heat transfer tubes ，adding inserts into tubes ，and optimizing the baffles in the shell side. The optimization of the physical properties of flowing fluid mainly focus on the improvement of thermal conductivity of nanofluids ，and improvement of heat capacity of latent heat fluid and so on. Integrated enhanced heat transfer technique combined different enhancement methods to fill the gap and achieve higher heat transfer rate. Finally ，it is pointed out that the research direction of the heat transfer enhancement of shell and tube heat exchanger in the future lies in developing enhanced tubes and steady nanofluids and latent heat fluid ，and the combination of a variety of ways to strengthen the heat transfer effect.Key words ：shell-and-tube heat exchanger ；heat transfer enhancement ；helical baffles ；nanofluids ；latent heat fluid第一作者：林文珠（1993—），女，博士研究生，研究方向为传热强化。

管壳式换热器管程强化传热研究进展[摘要]管程的强化传热是管壳式换热器强化传热的一个重要方面。

简述了管壳式换热器管程强化的研究进展,着重介绍了几种强化传热管的研究情况。

最后指出了国内外近期开发研究的发展方向。

[关键词]管壳式换热器;强化传热;管程管壳式换热器是工业中应用最广泛、运用可靠性良好的一种换热设备。

世界各国在二十世纪六、七十年代开始了强化技术的研究。

强化传热主要有两种途径:(1)增大传热面积,但换热器的传热面积不可能无限制地增大,否则投资费用会大大增加,并且随着工业化的进展,设备要紧凑化;(2)提高传热系数,主要从管程和壳程传热强化系数的提高方面上考虑。

许多科研工作者已经在这一方面上进行了大量的研究,并且取得了很大的成效。

本文主要讨论了管壳式换热器管程的强化传热———改变管子外形或在管内加入插入物,介绍了螺旋槽管、横纹管、螺旋扁管、管内插入物、翅片管、缩放管和三维内肋管等多种强化传热管的研究进展。

1螺旋槽管螺旋槽管是一种管壁上具有外凸和内凸的异形管,管壁上的螺旋槽能在有相变和无相变的传热中明显提高管内外的传热系数,起到双边强化的作用。

根据在光管表面加工螺旋槽的类型螺旋槽管有单头和多头之分,其主要结构参数有槽深e、槽距p和槽旋角β。

美国、英国、日本从1970年至1980年间对螺旋槽管进行了大量的研究[1]。

华南理工大学、北京理工大学和重庆大学也对螺旋槽管进行试验研究,而且都取得显著的成效。

此外,研究还表明单头螺旋槽管比多头螺旋槽管的性能好。

目前,无论是从传热、流阻、结垢性能,还是从无相变对流换热和有相变凝结换热,对螺旋槽管的强化传热研究从理论到实际已达到较高水平。

进一步结合计算机软硬件的发展,对螺旋槽管在不同场合传热的模拟和仿真,找出具有较大通用性的关联式以及优化螺旋槽管的结构尺寸将是今后研究的方向。

2横纹管1974年前苏联首先提出横纹管,它是一种用普通圆管作毛胚,在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽,同时在管内形成一圈突起的环肋。

翅片管换热器传热特性的数值模拟研究文献综述姓名：姜晴班级：热动1班学号：20120390115 引言能源是人类社会生存和发展的重要保障。

近年来;我国工业化和城镇化步伐加快,能源需求量进一步增加。

据有关专家预测,若以2000年我国能源消费数据为基点,到2010和2020年,我国能源消费总量增长幅度将分别达到38%和89%,2010年能源消费总量将增长到22.4亿吨标准煤,而2020年则为25.5亿吨一30亿吨标准煤[1]。

由此可见,在未来几十年里,随着我国经济的飞速发展和人口的不断增长,能源供给相对不足的矛盾将日益突出,能源供给问题将成为制约我国经济社会发展的重要因素。

为确保我国经济平稳、协调和可持续发展,寻找新能源或可再生资源,以及合理地利用现有资源将是关键所在。

对于合理利用现有资源,我国政府提出在“十一五”期间,各级政府和企业要把“节能减排”工作放在重要地位。

我国目前的能源利用效率仅为36%左右,远低于发达国家50%的能源利用率水平[2]。

而我国能源利用率低下的一个重要因素,是大量工业余热没有得到充分利用。

有统计数据表明,我国钢铁、有色、化工、建材、石化、轻纺、机械等几大能耗大户,余热利用率仅为4%一5%,工业炉窑热效率低于70%[3]。

不同温度水平的余热其利用价值也不同,一般可将余热资源分为高温余热、中温余热和低温余热。

由于不同物质形态的余热,可利用程度不同,所以温度划分也有差别。

对于固态余热,500℃以下的为中、低温;气态余热200℃以下的算中、低温;对于液体余热80℃以下可视为中、低温[4]。

从现代热物理学的观点来看,同样多的热量,在不同的温度下可供利用的价值不同。

余热源的温度越低,能量的品位就愈低。

而据统计,在工业生产中,人们所利用的热能中平均有50%最终以低品位余热的形式直接排放[5]。

这部分未经利用的余热直接排放到环境中,不但造成了巨大的能源浪费,也给环境带来了严重的热污染。

据初步测算,能源利用效率每提高1个百分点,即可节省能源费用130多亿元[6]。

管壳式换热器壳侧流场的研究进展作者：郭茶秀李培宁董其伍刘敏珊管壳式挡板换热器中流体流动与换热是相当复杂的。

首先，壳侧流体在壳间的流动时而垂直于管壁，时而平行于管束，当穿过挡板的开孔处时，还有一部分流体从挡板与管子间的间隙中泄漏。

其次，管内流体与管外流体之间的热交换是耦合在一起的。

对这样复杂的流动与换热过程的换热器设计计算都假设流动是一维稳态的，管内和管外两种流体相互平行(同向或逆向流动)，总传热系数K沿着轴向方向均匀不变等。

然而随着研究的不断深入，对这些假设是否合理产生了怀疑。

因此，有不少学者从事换热器壳程模拟工作，进行几方面的研究：①管壳式换热器的性能优化与壳侧流场的关系。

②换热器经常由于振动而失效，振幅和频率依赖于壳程流体流过管束的速度大小。

上述假设未能揭示出不均匀流动所带来的影响，不能对管子热应力的计算提供可靠的依据。

另外，许多失效是在开始或关闭流体时产生的，因为这时热应力最大。

因此要分析热应力，仅进行稳态分析是不够的，还要进行瞬态模拟。

③换热器中污垢的形成和不均匀的温度和速度的关系。

1管壳式换热器壳侧流场模拟现状1.1壳侧无相变应用计算流体力学进行换热器模拟最早是由Patankar在1972提出来的［1］，但由于受到计算机条件和计算流体力学的限制，研究进展缓慢。

80年代由于核电厂换热设备向大型化、高参数化发展，促进了这方面的研究，开发了大型通用软件如PHOENICS、FLOW3D，使复杂的流场分析得以实现。

管壳式换热器壳侧单相流场是一个复杂的三维流动过程，不借助于一定的假设或模型，对工业规模的换热器的每一个细节全部模拟出来，从而确定流动阻力与换热系数，还未见有报导。

原因之一是受到计算机容量的限制。

因此，大多数文章都是解连续的Navier Stroke 方程，并对壳侧中的传热管和挡板等使用Patankar提出的分布阻力概念，以考虑壳侧的固体表面对流体流动的影响。

壳侧的管子、隔板、挡板等看成是多孔介质，用体积多孔度β表示流体占有的空间对整个名义空间的百分比。

技术综述 收稿日期:2003204208基金项目:国家青年自然科学基金(20106012)作者简介:刘明言(19662),男,河南禹州人,副教授,博士,主要从事多相传递、反应工程及制药工程研究。

文章编号:100027466(2003)0520034204管壳式换热器工艺设计进展刘明言1,崔　岩2,黄鸿鼎1,李修伦1,林瑞泰1(11天津大学化工学院,天津　300072;21河南农业大学机电工程学院,河南　郑州　450002)摘要:简要综述了管壳式换热器在工艺设计方面的最新进展。

管壳式换热器的工艺设计方法在20世纪经历了50年代的K ern 法、60年代的Bell 2Delaware 法和70年代的流路分析法。

随着计算机科学技术的发展,计算流体动力学方法应是21世纪的主要设计方法。

对目前设计仍然存在的诸如多相流设计、传热强化、流体诱导的振动、防垢和除垢、高粘流体设计、物性数据库的完善、换热器中流动及传热过程的数值模拟等问题进行了分析,并指出了进一步的研究方向。

关　键　词:管壳式换热器;工艺设计;进展;计算流体动力学中图分类号:T Q 05115 文献标识码:BProgress in design calculations of shell 2and 2tube heat exchangersLI U Ming 2yan 1,C UI Y an 2,UANG H ong 2ding 1,LI X iu 2lun 1,LI N Rui 2tai 1(11School of Chemical Engineering and T echnology ,T ianjin University ,T ianjin 300072,China ;21School of and E lectronic Engineering ,Henan Agricultural University ,Zhengzhou 450002,China )Abstract :The up 2to 2date progress in the technology design including the calculation of pressure drop or flow and the calculationof heat trans fer coefficient or therm o 2hydraulic performance of shell 2and 2tube heat exchangers ,which is used m ost often in process industry ,is reviewed.The technology design principle and method of this type of heat exchanger was established in the 50’s of twenty century.An example is the well 2known K ern method.The next stage of development of calculations of shell 2and 2tube heat exchanger was that comm only described as the Bell 2Delaware method built in 1963.The third step of progress in calculation method is the stream 2analysis method developed in the 70’s of twenty century.With the development of the computer ,the method of com 2putational fluid dynamics (CFD )is considered the m ost important design tools in the 21century.In this w ork ,s ome problems ex 2isting in the design practice such as the calculations of multi 2phase flow heat exchanger ,enhancement of heat trans fer ,device vibra 2tion resulted from the fluid flow ,fouling prevention ,design for the flow with high viscosity ,database building of physical properties of heat trans fer media ,numerical simulation of flow and heat trans fer and s o on are analyzed and the future research w ork is given.K ey w ords :shell 2and 2tube exchanger ;technology design ;progress ;computational fluid dynamics 管壳式换热器易于制造,生产成本较低,选材范围广,清洗方便,适应性强,容量大,工作可靠,并且能适应高温高压。

关于管壳式换热器传热性能的调研完整文档(可以直接使用，可编辑完整文档，欢迎下载）对管壳式换热器传热性能的调查研究摘要管壳式换热器是工业生产中广泛使用的一种换能设备，那么如何强化换热器的传热效果对于节能有着重要的科学意义。

本文着重介绍了管壳式换热器壳层强化传热途径以及增强换热性能的方法。

关键词：传热；强化传热；节能；换热器ABSTRACTShell and tube heat exchanger is abroad used as a kind of energy exchange facility in industry,So how to enhance the heat transfer effect of heat exchanger has a most important scientific significance for energy saving. This article mainly introduces ways of enhancing the shell heat transfer of shell and tube heat exchanger and the method of enhancing the performance of heat transfer.Keywords: heat transfer; enhancing heat transfer; energy saving; heat exchanger一、引言当今世界能源问题日益突出，节能己经成为解决当代能源问题的一个公认的重要途径。

上世纪70 年代的世界性的经济危机实际上就是能源危机，极大地影响了西方大力依靠石油等能源的发达国家的政治、经济等社会活动。

我国的能源资源虽然比较丰富，但也面临着人均能源资源量低、能源资源分布不均匀、能源利用效率低、能源工业装备落后以及环境污染严重等问题。

例如，我国的能源终端利用效率仅为33％，比发达国家低10个百分点；单位产品能耗比发达国家高30％～80％，加权平均高约40％；单位国民生产总值能耗是日本的6 倍，美国的3 倍，韩国的4.5 倍[1]。

管壳式换热器发展趋势及帘式折流片换热器设计介绍摘要: 文章从管程和壳程两方面介绍了管壳式换热器的发展进程和状况，根据国内外现有的管壳式换热器的发展情况，对管壳式换热器换热管程强化传热技术和壳程强化传热技术做出介绍。

并针对目前管壳式换热器的缺点，设计一种具有新型管束支撑结构的高效节能管壳式换热器——帘式折流片换热器。

关键词：管壳式换热器；发展趋势；强化传热；斜向流Development of tubular Heat Exchanger and a curtain type baffle heatexchangerAbstract:In this article,the progressive process and current situation of tubular heat exchanger were introduced.Based on the development process, the intensified heat transfer techniques used in tube side and shell sidewere briefly introduced.And in light of the shortcomings of the tube and shell heat exchanger, design a kind of new type tube bundle support structure of high efficiency and energy saving tube shell type heat exchanger -- curtain type baffle heat exchangerKeywords.Tubular heat exchanger，Development trends，强化传热intensified heat transfer ；Oblique flow1管壳式换热器壳程支承结构强化传热传统的管壳式换热器，流体经过壳侧转折处和管束两端入口及出口处均存在着涡流滞留区，因此会影响壳程的传热膜系数，并且容易结垢，流阻大，为了强化壳程传热，目前研究的主要途径是:一方面改变管子的形状和表面性质，加入扰动促进体，另一方面改变管支撑物和壳程挡板的形式，这些改进可以降低流体在课程中的阻力，保证流体在壳程中以湍流状态纵向流动，以利于强化壳程传热。

管壳式换热器广泛应用于化工、石油、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门。

特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位[1]。

由于它结构坚固，且能选用多种材料制造，适应性极强，尤其在高温、高压和大型装置中得到普遍应用。

据统计，在石油化工生产中，换热器的总投资约占总设备的30%~45%[2]。

管壳式换热器因其利用和回收热能的优点，在上世纪70年代的全球化能源危机之后，促使世界各国对强化传热技术进行研究、开发和应用。

迄今为止，国内外对管壳式换热器的强化传热技术的研究取得了丰硕的成果。

1.管壳式换热器强化传热技术进展一直以来，管壳式换热器的强化传热技术研究都是以实验为主。

随着计算流体力学（CFD）和计算机的飞速发展，数值模拟方法以其成本低、周期短等优点成为换热器研究的一种重要手段。

大量的CFD商业软件的出现，使得传热和流体问题的数值计算取得了突破性进展。

强化传热主要分为有源强化传热和无源强化传热。

有源强化传热技术因其受到外在能量的制约，因此工程实际中主要采用无源强化传热技术，即通过增加单位体积内的传热面积或者提高传热系数增加传热量。

迄今为止，国内外的管壳式换热器强化传热技术主要从两个方面进行：管程强化传热技术和壳程强化传热技术。

1.1管程强化传热管壳式换热器管程的强化传热主要为改变换热管的外形和管内加内插件。

其中改变换热管的外形是通过对管子进行各种加工，以期在管子的壁面上形成有规律或无规律的凸起物，这些凸起物既可以对流体进行扰动，又能断续地阻断边界层的发展。

这些强化传热管主要有波纹管、螺旋槽纹管、螺旋扭曲扁管等。

管内内插件作为一种扰流子，以固定的形状安装在换热管内，与管壁相对固定或者随流体振动，对流体产生扰动或破坏管壁表面的液体边界层以达到强化传热的目的，而且具有防垢和除垢的效果。

1.1.1波纹管波纹换热管是由沈阳广厦热力设备开发制造公司在上世纪90年代研制并成功投入使用，它由波纹管和两端的接头组成。

管罩式热交换器在石油化工中的应用研究石油化工行业是世界经济发展中不可或缺的重要组成部分。

在石油化工生产过程中，热交换器是一种至关重要的设备，用于实现流体间的热量传递。

管罩式热交换器作为一种常用的热交换设备之一，具有结构紧凑、传热效率高、适用范围广等优点，在石油化工中得到了广泛的应用。

本文将对管罩式热交换器在石油化工中的应用进行深入研究，探讨其在不同工艺中的应用特点和优化方法。

首先，管罩式热交换器在石油化工中的应用具有以下几个特点：1. 适用范围广：管罩式热交换器可以适应各种工艺流体，包括不同的温度、压力、流量、粘度等。

它可以处理液-液、气-气和气-液等多种介质组合，具有较高的适应性。

2. 传热效率高：管罩式热交换器采用了高效的导流罩设计，使流体在管内产生副流动，从而提高了传热效率。

此外，通过对罩体内的流速和流动分布的优化设计，还能进一步提高传热效率。

3. 结构紧凑：管罩式热交换器采用了高密度管束设计，使得换热面积相对较大，同时占用的空间相对较小。

这种紧凑的结构设计，使得管罩式热交换器在狭小的工作空间中也能发挥高效的热交换能力。

在石油化工生产过程中，管罩式热交换器的应用主要集中在以下几个方面：1. 炼油工艺中的应用：石油炼制过程中，存在大量的热能转移需求，例如在蒸馏、裂解、重整等工艺中。

管罩式热交换器可用于改进传统的热交换设备，提高能量利用率，减少能源消耗，从而降低生产成本。

2. 石化工艺中的应用：管罩式热交换器在石化工艺中的应用非常广泛。

例如，在聚合反应器中，通过管罩式热交换器进行冷却，可以有效控制反应温度，提高聚合反应的效率和稳定性。

此外，在催化裂化、聚合物生产、脱氢等过程中，也都可以利用管罩式热交换器实现热量的传递和控制。

3. 气体处理过程中的应用：在石油化工中，气体处理是提炼油气的重要环节之一。

管罩式热交换器在这一过程中的应用主要体现在气体冷却、提纯、干燥等方面。

通过管罩式热交换器，可以实现废气的高效降温，提取热能用于其他工艺需求。

开题报告-模板管壳式换热器-论文一、研究背景及意义管壳式换热器是广泛应用于工业领域的一种换热设备。

它以其高效的换热性能和广泛适用性而受到广泛关注。

然而，在实际应用中，一些问题也已暴露出来，如容易发生结垢、传热不均匀等。

因此，我们需要对管壳式换热器进行深入研究，找到解决这些问题的方法。

本论文旨在对模板管壳式换热器进行研究，探讨其优势和不足之处，并提出改进措施，进一步提高其换热效率。

二、研究目的本论文旨在通过对模板管壳式换热器的研究，解决其在实际应用中出现的问题，并提出相应的改进方案，以提高其换热效率。

具体目标如下：1.了解管壳式换热器的基本工作原理和结构特点；2.分析管壳式换热器在实际应用中存在的问题；3.探讨模板管壳式换热器的优势和不足之处；4.提出改进措施，以提高模板管壳式换热器的换热效率；5.通过实验验证改进措施的有效性。

三、研究方法本论文采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：1.通过文献调研和实地考察，了解管壳式换热器的基本工作原理和结构特点；2.分析管壳式换热器在实际应用中常见的问题，如结垢、传热不均匀等；3.通过数值模拟分析和实验验证，探讨模板管壳式换热器的优势和不足之处；4.提出改进措施，如优化管束结构、增加清洁装置等，以提高模板管壳式换热器的换热效率；5.通过实验验证改进措施的有效性，并与原始管壳式换热器进行性能比较。

四、预期结果及创新点本论文的预期结果如下：1.对管壳式换热器的工作原理和结构特点进行了全面的了解；2.分析了管壳式换热器在实际应用中的问题，并提出了相应的解决方案；3.探讨了模板管壳式换热器的优势和不足之处，并提出了改进建议；4.通过实验验证改进措施的有效性，并与原始管壳式换热器进行性能比较。

本论文的创新点如下：1.针对管壳式换热器的问题进行了深入研究，提出了相应的改进方案；2.通过实验验证改进措施的有效性，为管壳式换热器的应用提供了实用的参考。

五、论文结构安排本论文将分为以下章节进行阐述：1.绪论：介绍管壳式换热器的背景、研究目的和方法；2.管壳式换热器的工作原理和结构特点；3.管壳式换热器在实际应用中的问题分析；4.模板管壳式换热器的优势和不足之处；5.改进方案的提出和实验验证；6.结论与展望：总结全文，并对未来的研究方向进行展望。