古新，宋帅，张大波，方运阁，陈卫杰，王永庆

（1 郑州大学河南省过程传热与节能重点实验室，河南郑州450002； 2 中国烟草总公司郑州烟草研究所，河南郑州450002）

引 言

我国的换热器产业起步晚，近年来得到了较快的发展，开发出不同管束支撑结构管壳式换热器。随着我国经济社会的不断发展,人们对美好生活的日益向往,我国的换热器企业将迎来广阔的发展前景[1-5]。换热器是使能量从热流体传递到冷流体，来满足规定工艺的装置[6]。管壳式换热器作为关键换热设备，结构简单而紧凑、设计灵活、制造方便，使用后很容易进行除垢作业，并且能承受高温高压和不同种类流体介质的工作环境，换热效率较高[7]。基于以上种种优点，管壳式换热器广泛应用于化工、石油化工、电力、食品、制药等工业领域[8-10]。综合考虑能源与污染的问题，优化换热器的设计参数、提高传热效率、减少能耗在工程领域中有重大意义[11]。

为提高管壳式换热器综合综合性能，许多学者对壳侧挡板结构进行改进和优化，以增强传热和降低流阻。例如，使用折流杆挡板[12]、整圆形折流板[13]、斜百叶片折流板[14]、帘式折流片[15-17]、弓形折流板[18-21]等来改变壳程流体流向。螺旋折流板支撑结构[22-24]使流体在壳程形成“柱塞流”的形态，增大传热温差;整体旋转流动可产生破坏换热管壁边界层的涡，减小边界层厚度。当前应用和研究较多的是非连续螺旋折流板结构，采用扇形或椭圆形平面板搭接而成，形成近似螺旋面的结构，搭接方式可分为连续搭接、交错搭接和周向重叠搭接。……