鹿来运，姜益强，汪耀龙，花亦怀，刘凯月，郑文科

(1.中海石油气电集团有限责任公司，北京 100027；2.哈尔滨工业大学 建筑学院，黑龙江 哈尔滨 150090；3.寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

大型陆上LNG液化工厂和浮式LNG液化储存工艺中的主低温换热器主要为绕管式换热器[1]，其结构是在中心筒上用小直径管以螺旋状进行缠绕，然后安置于壳体中，换热器的外筒、缠绕管束和封头构成了壳侧空间[2]。通常，天然气在管侧由下向上流动被液化，冷剂在壳侧由上向下流动提供冷量[3]，壳侧空间集中了主要热阻，壳侧冷剂流体的流动对换热器的换热性能有显著的影响，两相冷剂流体分配不均会使换热管之间产生热应力，影响设备寿命，更重要的是会严重影响换热器的换热性能，造成LNG液化工厂运行安全问题，因此有必要对绕管换热器壳侧流体的均配特性进行研究。

国内外对绕管式换热器流体均配性研究较少，而对板翅式换热器的流体均配性进行了大量的研究。Lalot[3]进行实验与模拟研究，发现流体不均匀流动造成的换热效率损失会超过25%。张哲[4]通过实验研究发现两相流分布不均匀程度比单相流更大，换热效果更差。入口结构不合理是造成流体分配不均的重要原因，主要包括封头和导流片两部分结构，两者对流量均配性的影响方式不同。焦安军[5]发现导流片对均配性的影响是在总管流动方向上。张哲[6]发现封头主要影响出口截面横向的流体均配性。……