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1.1 换热器技术的发展概述
换热器是一种能实现物料之间热量传递的节能工艺设备，在炼油与化工装置中换热器占总数量的40%左右，占总投资的30-45%。这些年来随着节能技术的发展，应用领域不断的扩大，利用换热器进行高温与低温热能回收带来了显著的经济效益。
换热器在工、农业的各个领域应用十分广泛，在日常生活中传热设备也是随处可见，是不可缺少的工艺设备之一，所以换热设备的研究备受世界各国政府及研究机构的高度重视，世界第一次能源危机爆发以来，各个国家都在大力寻找新的能源及在节约能源上研究新途径。在研究投入巨大、人力资源配备足的情况下，一批具有代表性的高效换热器与强化传热元件诞生了，比如板翅式换热器、大型板壳式换热器与强化沸腾的表面多孔管、T形翅片管、强化冷凝的螺纹管和锯齿管等，社会效益十分显著，大大缓解了能源的紧张状况。[1]
目前板式换热器已经成为高效、紧凑的热交换设备，大量地应用在工业中。它的发展已经有一百多年的历史。
与此同时，流体力学和传热学的发展对板式换热器的发展做出了很重要的贡献，也是板式换热器设计开发最重要的技术理论依据。[2]比如：19世纪末到20世纪初，雷诺（Reynolds）用实验证实了层流与紊流的客观存在，提出了雷诺数——为流动阻力与损失奠定了基础。此外，在流体、传热方面有着杰出贡献的学者还有瑞利（Reyleigh）、普朗特（Prandtl）、库塔（Kutta）、儒可夫斯基（жуковскиǔ）、钱学森、周培源、吴仲华等。
众所周知，石油是现代工业的血液，经过过程加工后，可以产出燃料油和润滑油等。于此同时，通过石油加工，可以获得各种合成纤文、合成塑料、化肥、农药、医药、以及有机化工原料等重要产品，很多生活用品都多多少少用到了石油的副产品。[3]由于原油组成、性质、所含有害元素与要求加工的产品不同，原油的加工工艺也就不同，所以所用设备也就不同。石油化工设备是实现各种各样原油加工工艺的基础和保障，采用不一样的材料、结构和制造工艺，就可以制造出满足各种各样要求的石油化工设备，达到抗腐蚀、抗冲蚀、耐高温和抗蠕变等不同的性能，以适应不同的原油性质，从而来满足加工工艺的要求。
在石油加工的工艺过程中，绝大多数的化学反应或传质过程都伴随热量的变化。为了保证这些过程可以继续进行，必须排除多余的热量或补足所需的不足热量;而且为了最大限度的利用和节约能源，工艺过程中的废热或者余热也要回收利用;以及为了方便存储和运输，反应过程中得到的产品也必须进行冷却或冷凝。总而言之，几乎所有工艺工程都有加热、冷却或冷凝的这些过程，而热量的传递和交换都必须要通过换热设备进行。换热设备不仅是石油化工中的重要工艺设备，而且也是重要节能设备[4]。
1.1.1我国设计制造应用情况
我国的板式换热器的研究、设计、制造，开始于751十年代。
1965年，兰州石油化工机器厂依据一些资料设计、制造了单板换热器面积为0.52m2的水平平直波纹板片的板式换热器，这个是我国首家生产的板式换热器，供造纸厂、文尼纶厂等使用。八十年代初期，该厂引进了W.Schmidt公司的板式换热器制造技术，增加了板式换热器的品种[5]。
河北工学院就板式换热器的流体阻力问题进行了研究，认为只有当板片两侧的压差相等或者压差很小时，板片以自身的刚性使板间距保持在设计值上，否则板片就会发生变形，致使板间距发生变化，出现受压通道与扩张通道。其次，他们把板式换热器的流体阻力分解为了板间流道阻力与角孔道阻力（包括进、出口管）进行整理，得到了一种新的流体阻力计算公式。