国内外换热器研究进展综述当今社会，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[1]。这是因为，随着能源的短缺远来看，可利用热源的温度越来越低，换热允许温差将变得更小，当然，对换热技术的发展和换热器性能的要求也就更高。所以，这些年来，换热器的开发与研究成为人关注的课题。换热器的结构类型繁多，但按其传热特性可分为3类：混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器。管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的热换器。纵然各种板式换热器的竞争力不断上升，管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强华传热，提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质性材料的开发及向着高温高压大型化方向发展所做的结构改进[2]。5636
大量的强化传热技术应用于工业装置，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。国外在换热器的强化传热研究、强化传热元件开发、新型壳程结构设计中也有了突破性的进展[3]。而且随着制造技术的进步，强化传热元件的开发，使得新型高效换热器的研究有了较大的发展，根据不同的工艺条件与换热工况设计制造了不同结构形式的新型换热器，并已在化工、炼油、石油化工、制冷、空分及制药各行业得到应用与推广，取得了较大的经济效益。
2009年4月，中国石化组织专家对“大直径螺纹锁紧环高压换热器国产化研制攻关”项目进行了科学技术成果鉴定。该换热器的国产化标志着我国已经具备设计和制造DN2000以下的螺纹锁紧环高压换热器的能力，大大降低了石化工程建设成本，单台即可节约采购资金1400万元，且缩短了交货期，打破了国外公司垄断地位。国内首台超大型管壳式换热器(E一6111型)已经通过最终检查和验收。该换热器尺寸庞大，结构复杂，是首台国内自主研制的超大型固定管板式换热器，其成功研制打破了国外长期对大型换热器的垄断格局，大大提高了我国石化装备制造业的创新能力，推进了我国每年100万吨乙烯成套装备国产化的进程[4]。同时国外的换热器研究也取得了可喜的成果。例如：ABB公司的螺旋折流板换热器[5]，其结构如图1。此换热器结构克服了普通折流板设计的主要缺点，其先进性已为流体动力学研究和传热实验结果所证实。由瑞典Allares公司的开发的新产品麻花扁管换热器[6]其特点是:改进了传热,减少了结垢,真正逆流,无振动,节省了空间,无折流元件,降低了成本。大凡可用管壳式换热器和传统装置之处均可用此种换热器替换。法国Secatnen公司开发，CacDregamont 设计、制造的PACKINOX 板壳式换热器[7]，其优点是：传热效率高、重量轻、压降小，由于换热过程中处于湍流状态，高剪切力抑制了板面上污垢的形成，操作安全，检修方便。
最近，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。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。当今换热器技术的以CFD(Computational Fluid Dynamics)、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系[8]。管壳式换热器的发展总体上是支承形式的发展, 从板式支承, 到折流杆式支承, 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。
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