文 献 综 述

1．课题背景

在工程上，将某种流体的的热量以一定的传热方式传递给它种流体的设备，称为热交换器，在这种设备内至少有两种不同温度懂得流体参与传热。这里所讲的换热器是指以换热为其主要过程或者目的的设备^[1]。由此可见在能量的利用是以热的形式为主的时候，我们所说的热交换器有着广泛的应用，这是由于热能量的利用在现在的生产等方面是有着很成熟的技术积累。正是因为传热过程在工业和生活等多方面是广泛存在的现象，因此有效的利用每一分热量对社会发展有着巨大的意义。随着人类科技文明的不断进步以及人类对能源的需求不断的增长，能源的短缺日益显得明显。虽然现在有着不少的应对措施，例如新能源的开发利用，节能减排等，但是提高现有的技术水平，提高能源的有效利用率才是更加主要的手段，特别是在工业生产等高耗能的产业有着广泛应用的换热器方面。一般来说我们能够集中控制的能源消耗主要在于我们的工业生产方面，，而且这些领域的能耗巨大，例如传统的动力，冶金，海上石油开采，炼油，大型建筑的修建，食品等领域。换热器遍布在这些领域中，例如在三峡大坝的修建过程中，换热器用来保持混凝土的温度，来确保大坝的坚固程度，在石油化工厂中，换热器的投资占建厂投资的1/5左右，它的重量占工艺设备的总重的40%^[2]；在海洋开发方面，换热器是海洋石油开发工程中常用的加热设备，其中应用最多的是管壳式换热器，它具有选材广泛广，换热表面清洗方便，适应性强，处理能力大，能承受高温高压等特点^[3]。可见，换热器的研究对能源工业等有着重大的意义，而在各种换热器中，由于管壳式换热器具有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、操作弹性大、易制造、成本低、易于检修和清洗等特点^[4]。所以得到广泛的应用和有着深厚的技术积累。

2．管壳式换热器