摘要：多数管壳式换热器基于传统的经验设计方法，换热器质量大且能耗高。鉴于此，采用Fluent仿真模拟的方法，研究了换热管类型、折流板间距、折流板切率变化与换热器对流传热系数的关系，并用HTFS工程软件进行了模型验证。研究结果表明，采用特型管（如波节管和波纹管等）代替光管，可以增强管内流体扰动，提高湍流程度，增大管程对流传热系数，但同时也增大了压降；折流板间距越大，壳程对流传热系数越小，压降也越小，当折流板间距为330 mm时，换热器最高效，此时换热器在较小的压降下可以获得较大的对流传热系数；折流板切率越大，压降越小，当管束错流流速与折流窗口流速相等时，壳程对流传热系数最大，折流板切率35％为最优值，换热器效率最高。最后提出了管壳式换热器优化设计方法，将优化设计的换热器用于某化肥厂氮氢气压缩机级间冷却，同等热负荷条件下换热面积减小了21.37％。研究结果为换热器的结构参数优化提供了依据。

关键词：管壳式换热器 特型管 折流板间距 折流板切率 对流传热系数 

单位：北京化工大学机电工程学院