4结构改进新型换热器：

随着对换热器强化传热技术和换热器现代设计研究方法的飞速发展，换热器结构有了较大的改进和发展[9]。

（1）螺纹管换热器[10]，其是目前技术最成熟、应用最广泛的一种换热器，适用于 (液相）或 （气相）时的众多场合，在卧式冷凝器中采用螺纹管强化冷凝有机蒸汽；螺纹管也可用于两种介质换热器系数相差2~3倍以上，管外换热系数较小的一侧，在有效提高传热系数的同时阻力增加不大；另外，螺纹管还可用于强化有相变流体的传热，一是外表面积比光管大，同时齿间又是一个良好的排泄点，故其强化冷凝效果比光管提高30~80%。螺纹管总表面积为光管的2.5~4.8倍，而造价仅比光管高15~25%。

（2）扁管壳式换热器，喻九阳、王泽武[11]等实验和分析研究表明，扁管是一种高效传热元件，在换热器壳径和传热面积相同条件下，与光滑圆管管束相比，扁管管束管内的进出口温差约提高8.5%，传热系数提高75%~85%，压降升高53%~66%，传热与流阻综合性能指标提高8%~22%，由此可见，采用扁管管束制成的扁管壳式换热器具有良好的管内传热性能。

（3）空心环管壳式换热器[12]是由邓先和等提出了空心环管间支撑物，用于支承缩放型强化管束。发明出了这种新型管壳式换热器。

（4）扭曲扁管换热器，其管程与壳程都是螺旋流，即流体在换热器轴线方向流动的同时，还产生沿管壁周向的二次流，这有助于提高流体的湍流程度，防止污垢堆积，减小边界层厚度。由于扭曲管换热器管间距由压扁程度决定，且通常比弓形折流板换热器的管间距小，因此，换热器体积较小，节约较多壳体材料和减小总体体积。杨蕾、朱东升等[13]通过计算机模拟和试验验证，在低雷诺数的情况下，扭曲管管内Nu是普通直椭圆管的2～3倍， 综合传热性能是普通直椭圆管的1．5～2倍。但是由于在相同管内流速下，扭曲管管内压降较椭圆管偏高，且随着管内流速的升高，扭曲管管内压降高的劣势越来越明显，综合强化传热效果也逐渐下降。因此扭曲管更适用于管内流体流速较慢的情况。一般认为，当雷诺数在小于4000时，扭曲管换热器有非常好的传热综合表现[14]。

（5）缠绕管换热器[15]最早是由德国的林德公司于 1895 年制造成功的。随着对换热器性能的要求已经加工技术的进步，缠绕管换热器的几何形状有了新的特点。

 缠绕管换热器剖视图

缠绕管换热器主要由芯体、壳体以及中心管组为了使管侧流体均匀分布，每个单管程通道采用等长管子制造，管内可以通过一种介质，称单通道型缠绕管换热器；分别通过几种不同的流体则构成多通道型缠绕管换热器。缠绕管换热器有着很广阔的应用空间，可满足不同工艺场合的需要，随着换热器新理论的出现以及加工技术的创新，缠绕管换热器将会朝着许多个方向发展。

国外发展

七十年代以来, 国外换热器发展的基本状况是:

（1）管壳式换热器在使用方面仍占据优势，但是板式、板翅式、螺旋板式、板壳式等新型换热器和空冷器发展很快, 在某些低压领域内有代替管壳式的趋势;

（2）换热器的大型化和高温高压或低温高压换热器发展迅速; 

（3）各种管式、板式换热器以及象回转再生式换热器这样的老产品都广泛用于余热回收;

（4）由于工业用水紧张, 水的污染问题日益严重, 空冷器得到了明显的发展;

（5）各种性能特殊的新材料被大量采用; 为了提高技术经济效果, 单台换热器采用多通道操作, 收效显著。