关键词：绕管；绕管式换热器；强化传热；螺旋流

    绕管式换热器的基本结构绕管式换热器属于管壳式换热器的一种，是一种新型高效紧凑换热器，广泛应用于制药、食品、石油、化工、冶金、电力和纺织等行业。绕管式换热器主要由壳体、换热管、芯部金属管及垫条组成，如图1所示。

    绕管式换热器的筒径由缠绕管束的总体尺寸3绕管式换热器的应用前景绕管式换热器是一种高效换热器，具有不易结垢，管束补偿性好，管内的操作压力高，结构紧凑，单位负荷金属消耗少等特点，特别适用于低温气体分离装置。目前，绕管式换热器多用于深冷装置，如甲醇洗设备和空分设备。随着新设计的提出和加工技术的改进，绕管式换热器有着更广阔的应用空间，可满足不同工艺场合的需要，特别是多种流体同时换热的场合、在小温差情况下取得较大换热量的场合，以及高压力操作的场合。普通高压管壳式换热器一般采用浮头式或U形管式，当压力提高时，不仅造成壳体厚度加大，而且法兰的强度等级要大幅提高，密封性能也难以保证。

    目前，绕管式换热器已知的最高操作压力可达22MPa，国内一些单位正在研究适应更高压力的绕管式换热器，以逐步替代炼油行业中一些高压直管式换热器。镇海炼油化工股份有限公司经过几年攻关，成功制作出首台15CrMo缠绕式换热器，该换热器代替不锈钢直管换热器用于高温换热，经过一年的实际运用，效果良好。15CrMo缠绕式换热器的成功开发使用，拓宽了原来缠绕式换热器的使用领域，为该换热器在高温环境下使用积累了经验¨。绕管式换热器虽然已经投入运用多年，但目前还有许多待改进的地方。不同结构形式的缠绕管各具特点，根据实际工况可选择设计相应类型的换热器以达到最佳效果。对于新型换热器结构的优化设计，可通过试验或数值模拟的方法验证。特别是对于试验操作难以实现的情况下，运用CFD方法建立理论模型，通过数值方法对绕管式换热器内流体的流动状态、传热和传质过程以及受力情况进行计算机仿真模拟分析，可为优化绕管式换热器提供研究方向。除了结构上的改进，绕管式换热器也可与强化传热技术结合，如可采用粗糙表面、扩展表面的换热管(螺纹管、肋片管、翅片管、波节管等；在流体流道中加入扰流装置增强流体的湍动，破坏近壁处流体流层等。