- 上一篇：企业社会工作文献综述及参考文献
- 下一篇：销售管理系统文献综述和参考文献
管壳式换热器因具有结构简单、设计及制造成熟、安全可靠以及适应性强等优点而被广泛应用于石油化工、冶金、核能、能源动力以及制冷等行业领域中。传统的管壳式换热器的折流支撑结构采用单弓形折流板，这种换热器存在换热效率较低、壳程压力损失较大、存在流动死区、容易结垢等缺点。通过对壳程强化传热的研究，人们发现可通过改进折流板的结构降低壳程压降，增大壳程换热系数，而提升换热器的换热能力。其中,较为经济有效的方法就是在折流板上开孔。
喻九阳、谢国雄[5,6]等曾对开孔和未开孔的单弓形折流板管束进行了传热和流阻性能对比实验，结果表明弓形折流板合理开孔，有利于提高壳程传热效率和减小压降，壳程传热与流阻综合性能指标σ/Δp可获得明显提高。熊智强等[7]利用计算流体动力学（CFD）技术对管壳式换热器弓形折流板附近流场进行了数值模拟，发现在弓形折流板背面部分区域的流速较低，存在流动死区。采用在弓形折流板上开孔的方法后，CFD 计算结果显示其传热效率可提高5.4％ ，壳侧压降可减小7.3％。马贵阳，石龙[8] 等人曾建立过模型做过对比实验分析，结果表明折流板开孔后，可有效地减小换热器的壳程压降；随着入口流速的增大，折流板开孔对壳程压降的影响越大，效果越好；而且开孔折流板换热器的壳程出口温度比普通换热器低。因此对折流板管桥开圆孔加工，是制造简易、成本低廉的一种经济有效的强化折流板管束管壳式换热器传热性能的方法，值得推广应用。
换热器的理论优化
换热器同时具有管程和壳程两种压力介质及结构的复杂性，对于管程及壳程中同时存在温度及压力交变的情况进行疲劳分析是复杂的。需要同时考虑管程侧和壳程侧的温度、压力分布可能出现的各种组合情况，特别是按一般算法计算时显得繁琐与费时。李霁，陈超[9] 等人就大胆的打破常规，跳出换热器的实际操作状态的束缚，通过假设换热器的疲劳损伤是由温差和压力分别作用为前提改进了算法，大大减小了疲劳计算的计算步骤，并且使计算结果更为精确与可靠。算法的改进是一种革新，在设计时可以尝试并验证下他的可行性。
另外固定管板式换热器中的管束、管板和壳体三大主要构件彼此连接在一起，而换热过程中它们分别与不同温度的流体接触，势必产生温差，使得构件问产生不同的热变形量，造成刚性连接的构件问的热变形受到约束，进而产牛温差热应力。肖芬，陈志伟[10] 改进了薛明德和吴强胜从管板(包括与其相连的换热管与壳体)的温度场、热应力分析出发而提出的一种分析换热器管板温度场的简化方法得到了管板和壳体连接处、换热管和管板连接区域的温度梯度较大，相应存在较大应力。所以在设计时应对这两个部位应该重点分析。
还值得一提的是，在实际生产中，由于操作条件和换热器结构的多样性，不同管程的管束温度不一样，以及换热器在使用过程中因振动、腐蚀等原因而造成的换热管堵管，导致换热管间的温度分布不均匀。不同管间的温差会引起管板与换热管连接接头拉脱力的变化，部分换热管拉脱力可能会超过标准的要求，导致换热器不能正常运行。王建平，金伟雅[11] 等人就这个问题通过建模利用有限元法能较精确地计算出多管程换热器的每一根换热管的拉脱力和应力分布，并能准确地判断出最大拉脱力发生的位置，有效地预测由拉脱力引起的换热管与管板接头处的破裂和泄漏的位置。有限元法分析也是本次毕业设计的一大重点，在设计时，应也先预判出最大拉托力发生的位置，对设计做出相应的改进。