文 献 综 述

一、题目背景

自从21世纪以来，各国的换热器水平都有了长足的发展，我国的换热器技术在我国各方面人才的努力下也有了很大提高。在查阅了《化工设备设计全书》《管壳式换热器的分析与计算》等书的基础上，结合换热器设计的资料，进行了这次设计。

换热器是在工业生产中实现物料之间热量传递过程的一种设备，它是化工，炼油、动力、油田储运集输系统和原子能及其许多工业部门广泛应用的一种通用设备，是保证工艺流程和条件，利用二次能源实现余热回收和节约能源的主要设备。在化工厂换热器约占总投资的10%-20%;在炼油厂换热器约占全部工艺设备投资的35%-40%^[1]。由于工艺流程不同，生产中往往进行着加热、冷却、蒸发或冷凝等过程。通过换热器热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺需要。

换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是在耗能十分大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类开发越来越多。适用于不同介质、工况、温度和压力的换热器，其结构和型式也不相同。按使用目的不同，换热器可分为加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。由于使用条件和工作环境不同，换热器又有各种各样的形式和结构。

当今社会，能源危机，为了节能降耗，提高工业生产经济效益，要求开发适用于不同工业过程要求的高技能换热设备^[2]。，我国换热器产业在技术水平上获得了快速提升，板式换热器日渐崛起。与此同时，近几年,我国在大型管壳式换热器、大直径螺纹锁紧环高压换热器、高效节能板壳式换热器、大型板式空气预热器方面也获得了重大突破^[3]。

二、本课题在国内外的现状及发展趋势

随着工艺装置的大型化和高效率化，换热器也趋于大型化，并向低温差设计和低压力损失设计的方向发展，节能设备的研究与开发备受瞩目^[4]。同时，对其一方面要求成本适宜，另一方面要求高精度的设计技术。当今换热器技术以CFD（Computational Fluid Dynamics）、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发形成了一个高技术体系^[5]。管壳式换热器的发展总体上是支承式的发展，从板式支承，再到空心环支承，最后到管子的自支承，当然其间也有交错发展的情况^[6]。