文献综述

换热器是把热流体的一部分热量传递给冷流体的设备，从而实现不同温度流体间的热能传递，是化工、冶金、能源、轻工、食品等生产过程中实现热量的转移和交换不可或缺的设备^[1]。 一般情况下，换热器在石油精炼等行业约占20%#8212;50%^[2]，其中管壳式换热器在这些领域的应用占主导地位，约为90%^[3]。管壳式换热器具有很多优点，例如单位体积内能够提供较大的传热面积、传热效果好、适应性强、成本低、易制造、易于清洗和检修等^[2]。

1 发展现状

换热器技术的进步，关系到国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，随着生产规模的扩大及其生产技术的现代化，由于其各方面的特殊要求，各国都在大力发展工业生产的同时，也对换热器的研究与优化极其重视^[4]。

1.1 国内发展现状

我国现在的换热器逐渐趋于大型化，近年来研制了各种螺旋槽、管表面多孔、管内插件、新形状的内外翅片管强化传热管等，壳程传热及流动研究强化传热机理研究等，各种耐腐蚀性的如塑料喷涂、管束浸渍石墨等的研究。

随着社会的不断发展和进步，强化新材料，传热技术，新工艺，各种换热设备也趋向于高性能，高效率，低能耗紧凑的设计的方向。在各种各样换热器的的生产中，管壳式换热器为主要类型。我们要熟悉应用软件发展的新变化，我们与国外还有较大差距，还需要好好借鉴并完善，我们必须从实际出发，结合现在应有的技术，学习国外现有技术和发展经验，拓宽思路，国内生产的发展应适应各类高效换热设备^[5]#160;。

1.2 #160;国外发展

管壳式换热器的使用历史已有很长时间，它的应用普遍，但各国经验不同，因而形成了各自不同的标准和规范。例如美国的TEMA标准，英国的BS5500标准，日本的JIS B 8249标准以及联邦德国的AD规范等，其中最广为熟知和采用的是美国管式换热器制造商协会所定的TEMA标准^[4]。1933年，科尔本首先提出了对于换热系数计算的关联式，其关键的一点是，以理想管束数据为基础；1949年，Donohue在科尔本的基础上改进了关联式；1950年科恩对Donohue法再一次做了改进，并在其著作^[5]中提出了换热器改进后的计算公式;廷克在1947年提出了流路法；1960年，Bell公布了他在美国特拉华（Delaware）大学研究得出的壳程计算研究报告，提出了贝尔法，其又在后来不断地做出了改进^[6-8]。

2管壳式换热器原理及分类