(完整)管壳式换热器强化传热技术概述
(完整word版)强化传热技术
1、强化传热的目的是什么？（1）减小初设计的传热面积，以减小换热器的体积和重量；（2）提高现有换热器的能力；（3）使换热器能在较低温差下工作；（4）减少换热器的阻力，以减少换热器的动力消耗。
2、采用什么方法解决传热技术的选用问题？（1）在给定工质温度、热负荷以及总流动阻力的条件下，先用简明方法对拟采用的强化传热技术从使换热器尺寸大小、质轻的角度进行比较。
这一方法虽不全面，但分析表明，按此法进行比较得出的最佳强化传热技术一般在改变固定换热器三个主要性能参数（换热器尺寸、总阻力和热负荷）中的其他两个，再从第三个性能参数最佳角度进行比较时也是最好的。
（2）分析需要强化传热处的工质流动结构、热负荷分布特点以及温度场分布工况，以定出有效的强化传热技术，使流动阻力最小而传热系数最大。
（3）比较采用强化传热技术后的换热器制造工艺、安全运行工况以及经济性问题。
3、表面式换热器的强化传热途径有哪些？（1）增大平均传热温差以强化传热；（2）增加换热面积以强化传热；（3）提高传热系数以强化传热。
4、何为有功和无功强化传热技术？包括哪些方法？从提高传热系数的各种强化传热技术分，则可分为有功强化传热技术和无功强化传热技术两类。
前者也称主动强化传热技术、有源强化技术、后者也称为被动强化技术、无源强化技术。
有功强化传热技术需要应用外部能量来达到强化传热的目的；无功传热强化技术则无需应用外部能量即能达到强化传热的目的。
有功强化传热技术包括机械强化法、震动强化、静电场法和抽压法等；无功强化传热技术包括表面特殊处理法、粗糙表面法、扩展表面法、装设强化元件法、加入扰动流体法等。
5、单项流体管内强制对流换热时，层流和紊流的强化有何不同？当流体做层流运动时，流体沿相互平行的流线分层流动，各层流体间互不掺混，垂直于流动方向上的热量传递只能依靠流体内部的导热进行，因而换热强度较低。
因此，对于强化层流流动的换热，应以改变流体的流动状态为主要手段。
管壳式换热器节能技术综述模板
管壳式换热器节能技术综述摘要:采用节能技术的高效换热器不仅提高了能源利用率,且减少了金属材料的消耗,对推进石油化工行业的节能减排工作有着积极意义。
简要介绍了管壳式换热器换热管强化传热技术和壳程强化传热技术,分析了各自的原理、优缺点及推荐使用场合。
关键词:换热器; 节能减排; 强化传热中图分类号:TQ051. 5文献标识码:A文章号:1009-3281(2008)05-0016-05 目前在我国石油化工行业中,换热设备投资占设备投资的30%以上,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,其中80%以上的管壳式换热器仍采用弓形折流板光管结构,这种结构决定了换热器传热效果差,壳程压降大,与我国正在推行的节能减排政策不相适应。
因此提高换热器的效能对化工行业节能减排、提高效益非常重要。
换热设备传热过程的强化就是力求使换热设备在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能增多。
应用强化传热技术的目的是为了进一步提高换热设备的效率,减少能量传递过程中的损失,更合理更有效地利用能源。
提高传热系数、扩大单位传热面积、增大传热温差是强化传热的三种途径,其中提高传热系数是当今强化传热的重点。
一、换热管强化传热技术管程的强化传热通常是对光管进行加工得到各种结构的异形管,如螺旋槽纹管、横槽纹管、波纹管、低螺纹翅片管(螺纹管)、螺旋扁管、多孔表面管、针翅管等,通过这些异形管进行传热强化。
1.螺旋槽纹管螺旋槽纹管管壁是由光管挤压而成,如图1所示,有单头和多头之分,其管内强化传热主要由两种流动方式决定:一是螺旋槽近壁处流动的限制作用,使管内流体做整体螺旋运动产生的局部二次流动;二是螺旋槽所导致的形体阻力,产生逆向压力梯度使边界层分离。
螺旋槽纹管具有双面强化传热的作用,适用于对流、沸腾和冷凝等工况,抗污垢性能高于光管,传热性能较光管提高2~4倍。
2、横槽纹管横槽纹管如图2所示,其强化机理为:当管内流体流经横向环肋时,管壁附近形成轴向漩涡,增加了边界层的扰动,使边界层分离,有利于热量的传递。
管壳式换热器的设计及计算
第一章换热器简介及发展趋势1.1 概述在化工生产中，为了工艺流程的需要，常常把低温流体加热或把高温流体冷却，把液态汽化或把蒸汽冷凝程液体，这些工艺过程都是通过热量传递来实现的。
进行热量传递的设备称为换热设备或换热器。
换热器是通用的一种工艺设备，他不仅可以单独使用，同时又是很多化工装置的组成部分。
在化工厂中，换热器的投资约占总投资的10%——20%，质量约为设备总质量的40%左右，检修工作量可达总检修工作量的60%以上。
由此可见，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。
在其他方面如动力、原子能、冶金、轻工、制造、食品、交通、家电等行业也有着广泛的应用。
70年代的世界能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展，为了节能降耗，提高工业生产经济效益，要求开发适用于不同工业过程要求的高效能换热设备[1]。
这是因为，随着能源的短缺(从长远来看，这是世界的总趋势)，可利用热源的温度越来越低，换热允许温差将变得更小，当然，对换热技术的发展和换热器性能的要求也就更高[2]。
所以，这些年来，换热器的开发与研究成为人们关注的课题，最近，随着工艺装置的大型化和高效率化，换热器也趋于大型化，向低温差设计和低压力损失设计的方向发展。
同时，对其一方面要求成本适宜，另一方面要求高精度的设计技术。
当今换热器技术的发展以CFD(Computational Fluid Dynamics)、模型化技术、强化传热技术及新型换热器开发等形成了一个高技术体系[3]。
当前换热器发展的基本趋势是：继续提高设备的传热效率，促进设备结构的紧凑性，加强生产制造的标准化系列化和专业化，并在广泛的范围内继续向大型化的方向发展。
各种新型高效紧凑式换热器的应用范围将得到进一步扩大。
在压力、温度和流量的许可范围内，尤其是处理强腐蚀性介质而需要使用贵重金属材料的场合下，新型紧凑式换热器将进一步取代管壳式换热器。
总之，为了适应工艺发展的需要，今后在强化传热过程和换热设备方面，还将继续探索新的途径。
热交换器原理与设计第2章 管壳式热交换器
☆挡管是两端堵死的管子，安置在相应于分程隔板槽后面的 位置上，每根挡管占据一根换热管的位置，但不穿过管板， 用点焊的方法固定于折流板上。通常每隔3～4排管子安排一 根挡管，但不应设置在折流板缺口处，也可用带定距管的拉 杆来代替挡管。
优点：结构简单，制造成本低，规格范围广，工程中应用广泛。 缺点：壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对较脏
或有腐蚀性介质不能走壳程。当壳体与换热管温差很大时， 可设置单波或多波膨胀节减小温差应力。
管壳式换热器结构名称
单程管壳式换热器
1 —外壳，2—管束，3、4—接管，5—封头 6—管板，7—折流板
图2.25 折流板的几何关系
2.2.4 进出口连接管直径的计算
进出口连接管直径的计算仍用连续性方程， 经简化后计算公式为：
D 4M1.13M
πρw
ρw
2.3 管壳式热交换器的传热计算
1) 选用经验数据：根据经验或参考资料选用工艺条 件相仿、设备类型类似的传热系数作为设计依据。 如附录 A。 2) 实验测定：实验测定传热系数比较可靠，不但可 为设计提供依据，而且可以了解设备的性能。但实 验数值一般只能在与使用条件相同的情况下应用。
焊在换热管上）。
图2.23 防冲板的形式
a) 内导流筒 图2.24 导流筒的结构
b) 外导流筒
★导流筒
❖ 在立式换热器壳程中，为使气、液介质更均匀地流入管间， 防止流体对进口处管束段的冲刷，而采用导流筒结构。
第十章管壳式换热器
第⼗章管壳式换热器第⼗章管壳式换热器第⼀节管壳式换热器基本知识【学习⽬标】学习GB151-1999《管壳式换热器》，了解该标准适⽤范围及相关定义、规定。
了解管壳式换热器型号表⽰⽅法。
⼀、GB151《管壳式换热器》标准适⽤范围GB151-1999《管壳式换热器》标准规定了⾮直接受⽕管壳式换热器（已下简称“换热器”）的设计、制造、检验和验收的要求。
GB151-1999《管壳式换热器》1 “范围”⼆、换热器型号表⽰⽅法GB151-1999《管壳式换热器》标准第3章“总则”中，规定了换热器型号的表⽰⽅法。
1、换热器的主要组合部件（GB151图1）图10-1 AES、BES浮头式换热器1-平盖；2-平盖管箱（部件）；3-接管法兰；4-管箱法兰；5-固定管板；6-壳体法兰；7-防冲板8-仪表接⼝；9-补强圈；10-壳体（部件）；11-折流板；12-旁路挡板；13-拉杆；14-定距管；15-⽀持板；16-双头螺柱或螺栓；17-螺母；18-外头盖垫⽚；19-外头盖侧法兰；20-外头盖法兰；2、换热器型号的表⽰⽅法采⽤碳素钢、低合⾦钢冷拔钢管做换热管时，其管束分为Ⅰ、Ⅱ两级：Ⅰ级管束——采⽤较⾼级、⾼级冷拔钢管；Ⅱ级管束——采⽤普通级冷拔钢管。
⽰例：a ）浮头式换热器平盖管箱，公称直径500mm ，管程和壳程设计压⼒均为1.6MPa ，公称换热⾯积54m 2，碳素钢较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长6m ，4管程，单壳程的浮头式换热器，其型号为：4256546.1500----AES Ⅰ b ）固定管板式换热器封头管箱，公称直径700mm ，管程设计压⼒2.5MPa ，壳程设计压⼒1.6MPa ，公称换热⾯积200m 2，碳素钢较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长9m ，4管程，单壳程的固定管板式换热器，其型号为：42592006.15.2700----BEM Ⅰ c ）U 形管式换热器封头管箱，公称直径500mm ，管程设计压⼒4.0MPa ，壳程设计压⼒1.6MPa ，公称换热⾯积75m 2，不锈钢冷拨换热管外径19mm ，管长6m ，2管程，单壳程的U 形管式换热器，其型号为：2196756.10.4500----BIU f ）填料函式换热器平盖管箱，公称直径600mm ，管程和壳程设计压⼒均为1.0MPa ，公称换热⾯积90m 2，16Mn 较⾼级冷拨换热管外径25mm ，管长6m ，2管程，2壳程的填料函浮头式换热器，其型号为：22256900.1600----AFP Ⅰ三、换热器部分定义及规定GB 151标准许多定义和规定是与GB 150⼀致的，以下内容摘录了⼀部分不同于GB 150的规定。
强化传热技术及其应用
强化传热技术及其应用
强化传热技术是一种通过改进传热介质（如流体）以及加入某些物理、化学或结构因素来提高传热效率的技术。
它的应用范围非常广泛，包括化工、制药、石油、电力等行业。
以下列举一些常见的强化传热技术及其应用。
1. 换热器增强传热技术：通过改善换热器的结构设计、增加传热面积或使用辅助传热器件等方式来提高传热效率。
应用于化工、石油等行业中的冷却、蒸发、蒸汽管路等工艺中。
2. 湍流增强传热技术：通过增加流体的湍流度、改变流体流动状态等方式来提高传热效率。
应用于化工、制药、石油等行业中的传热、冷却、加热等工艺中。
3. 热管增强传热技术：利用热管中的工作流体的相变过程来增强传热效率。
应用于电子、航空航天等领域中的散热、温控等技术中。
4. 纳米材料增强传热技术：利用纳米材料的特异性能来增强传热效率。
应用于电子、计算机等领域中的散热技术中。
5. 超临界流体增强传热技术：利用流体处于超临界状态下的特异性质，以及超临界状态下的相变过程来增强传热效率。
应用于石油、化工等领域中的提取和分离过程中。
关于管壳式换热器传热性能的调研完整文档
关于管壳式换热器传热性能的调研完整文档(可以直接使用，可编辑完整文档，欢迎下载）对管壳式换热器传热性能的调查研究摘要管壳式换热器是工业生产中广泛使用的一种换能设备，那么如何强化换热器的传热效果对于节能有着重要的科学意义。
本文着重介绍了管壳式换热器壳层强化传热途径以及增强换热性能的方法。
关键词：传热；强化传热；节能；换热器ABSTRACTShell and tube heat exchanger is abroad used as a kind of energy exchange facility in industry,So how to enhance the heat transfer effect of heat exchanger has a most important scientific significance for energy saving. This article mainly introduces ways of enhancing the shell heat transfer of shell and tube heat exchanger and the method of enhancing the performance of heat transfer.Keywords: heat transfer; enhancing heat transfer; energy saving; heat exchanger一、引言当今世界能源问题日益突出，节能己经成为解决当代能源问题的一个公认的重要途径。
上世纪70 年代的世界性的经济危机实际上就是能源危机，极大地影响了西方大力依靠石油等能源的发达国家的政治、经济等社会活动。
我国的能源资源虽然比较丰富，但也面临着人均能源资源量低、能源资源分布不均匀、能源利用效率低、能源工业装备落后以及环境污染严重等问题。
例如，我国的能源终端利用效率仅为33％，比发达国家低10个百分点；单位产品能耗比发达国家高30％～80％，加权平均高约40％；单位国民生产总值能耗是日本的6 倍，美国的3 倍，韩国的4.5 倍[1]。
管壳式换热器流动及传热的数值模拟(最全)word资料
管壳式换热器流动及传热的数值模拟(最全)word资料1管壳式换热器流动及传热的数值模拟尤琳,山东豪迈化工技术摘要:本文以管壳式换热器为例, 辅以有限元软件进行流场模拟, 通过合理简化模型和设置合理的进出口边界条件, 对流体的流动和传热进行数值模拟, 得到相应的速度、压力、温度分布云图, 对管壳式换热器的设计和改进有一定的参考价值。
引言换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空及其他许多工业部门广泛使用的一种通用工艺设备。
在化工厂中, 换热器的约占总的 10%~20%;在炼油厂中,该项约占总的 35%~40%。
换热器不仅能够合理调节工艺介质的温度以满足工艺流程的需要, 也是余热、废热回收利用的有效装置。
鉴于换热器在工业生产中的重要作用及其能耗较大的现状, 改进和提高换热器的性能及传热效率成为节能降耗的重要途径, 将产生重要的经济效益和社会效益。
1换热器介绍1.1换热器分类适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器,结构形式也不同,按照传热原理分类,可分为:间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器;按照用途分类,包括:加热器、预热器、过热器、蒸发器; 按照结构分, 可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、U 形管板换热器、板式换热器等。
间壁式换热器举例蓄热式换热器举例直接接触式换热器举例1.2换热器研究及发展动向(1物性模拟研究换热器传热与流体流动计算的准确性, 取决于物性模拟的准确性。
因此, 物性模拟一直为传热界重点研究课题之一, 特别是两相流物性的模拟, 这恰恰是与实际工况差别的体现。
实验室模拟实际工况很复杂, 准确性主要体现与实际工况的差别。
纯组分介质的物性数据基本上准确, 但油气组成物的数据就与实际工况相差较大, 特别是带有固体颗粒的流体模拟更复杂。
为此, 要求物性模拟在试验手段上更加先进,测试的准确率更高。
从而使换热器计算更精确,材料更节省。
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管壳式换热器强化传热技术概述马越中国矿业大学化工学院,江苏徐州，221116摘要:总结了近年来国内外新型管壳式换热器的研究进展，从管程、壳程、管束三方面介绍了管壳式换热器的发展历程、结构改进及强化传热机理,并与普通弓形折流板换热器进行对比，概括了各式换热器的强化传热特点。
最后指出了换热器的研究方向。
关键词:管壳式换热器；强化传热;研究方向Overview of the Shell and Tube Heat Exchangers about Heat TransferEnhancement TechnologyMA YueCUMT,Xuzhou，jiangsu，221116Abstract:Abstract : The research progress of shell and tube heat exchanger were summarized. The development structural improvement and heat transfer enhancement of the heat exchangers were introduced through three aspects e. g. tube pass shell pass and the whole tub bundle etc. Compared with the traditional segmental bame heat exchanger various types of heat exchangers'characteristics about heat transfer enhancement were epitomized。
At last，the studying directions of heat exchangers were pointed out.Key words：shell and tube heat exchanger;heat transfer enhancement；studying direction1引言《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确提出,到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0。
869吨标准煤；“十二五”期间，实现节约能源6。
7亿吨标准煤。
主要实施的措施是调整优化产业结构，加快淘汰落后产能,推动传统产业改造升级，加快节能减排技术开发和推广应用,重点推广高效换热器等节能减排技术。
我国石化行业的换热设备以管壳式换热器为主,而且传统弓形折流板换热器占到总量的70％-80%。
弓形折流板换热器固然有其优点，并在产业节能方面做出了巨大贡献,但在新的节能减排形势下,其缺点(压降大、存在大量流动死区、振动大、传热效率低等)严重限制了自身的生存和发展空间，同时也推进了强化传热理论和换热器的发展。
2 强化传热理论的工程应用根据强化传热理论，在管的两侧范围内，需要增大传热系数较小的一侧才能有效改进总传热系数。
由于无法确定所有工况下,需要增大管内或管外的传热系数以得到最高的总传热系数，因此,强化传热理论在工程中的应用不是单一的模式，而是呈现出3种趋势，即对管内、管外、管束整体的强化传热.无论是那种类型的强化传热结构，都已经细化出许多更新类型,且其适用的工作环境和强化效果各异。
2.1管程强化传热高效强化传热管的研究一直是传热领域最活跃和最有生命力的重要研究课题。
管程强化传热技术可归结为两个方面，其一是改变换热管形状以加大管程流体湍流程度或传热面积，如螺纹管、伸缩管、波纹管、翅片管等,其中研究较多、较典型的是螺纹管和翅片管；另一种是管内插物,用来增强管程湍流程度,常见的有管内插纽带、绕丝花环等，其中，内插纽带由于制造简单，传热效果优良，得到了国内外研究人员的广泛认定。
（1）螺纹管换热器1964年,兰州石油机械研究所的螺纹管轧制成功，国产换热器中开始采用螺纹管；1965年,兰州石油机械研究所研制的螺纹管换热器在兰州炼油厂应用取得成功；20世纪80年代，在南京炼油厂常减压装置中开始大面积推广应用螺纹管换热器，取得了良好效果。
螺纹管(见图1）由光滑管在车床上轧制而成，分为单头和多头,用于强化管内气体或液体的传热、强化管内液体的沸腾或管外蒸汽的冷凝.图1 螺纹管示意图由于螺旋型沟槽的存在，使得管内壁面处的流体产生了二次流和旋转流，有利于减薄边界层，降低壁面热阻,强化传热;在流体湍流核心处没有出现很强二次流和旋转流,从而不会使得阻力增加很大.20世纪90年代以来，随着计算机模拟技术的发展，得到了大量与试验接近的模拟数据.通过数值模拟研究，发现在湍流工况下,随着流速的增加，换热器性能越好。
模拟使用的螺旋槽管平均Nu数大约是光管的1。
6-1.8倍，阻力系数大约是光管的1.5-4。
5倍.通过对该管型污垢的试验研究，发现螺纹管可用于预防或减轻污垢的堆积。
试验结果表明，螺纹管的热阻是光管的52%-88%，努塞尔数是光管的1.8倍。
当流体流速从0。
25m/s增加到0.75 m/s，污垢热阻将减小至66.7％。
（2)翅片管换热器翅片管是1971年由美国人首先提出来，后经过日本、前苏联等国进行了大量研究工作，不断完善而成的一种换热元件。
翅片管是由光管外接翅片制成，其连接部分可以采用焊接和胀接等方式。
该结构既增大了传热面积，又造成了强烈的扰动,起到了提高雷诺数和减小边界层厚度的作用，多用于壳程热阻较大的情况。
翅片可按截面形状分为矩形（见图2）、花瓣形、T形、钉翅等。
其中，某些类型的钉翅管甚至可以利用翅片相互支撑，而取消折流板。
图2 矩形翅片管示意在此基础上，近几年国内外研究人员相继提出了一种异型钉翅管［A - 9］.异型钉翅管的结构是在光管外交错排列许多钉翅。
试验表明，与光管相比，异型钉翅管的传热系数和努塞尔数均有极大提高，分别为100倍和65—105倍;与其他翅片管相比,其传热效果最佳，是较理想的换热管,应用潜力巨大.（3）管内插扭带换热器管内插扭带（见图3 （a））最早是波兰人A。
Klaczak于1964年提出并进行试验研究的一种高效传热元件，由薄钢板条扭曲而成.通过在管内插入扭曲带产生涡流，加强了流体近壁面和中心区域的混合，从而达到强化传热的目的。
因其卓越的稳定性、简单的构造及易于装配等特点，已经被国内外研究人员广泛试验和讨论.图3 管内插扭带示意研究人员对光管内插扭带进行试验.试验中使用两种扭带:普通扭带（见图3（b))和顺时针、逆时针方向相接的扭带（见图3（c)。
结果表明,在雷诺数为3000一27000范围内，后者表现出更高的传热率、摩擦系数及强化传热系数。
此外，两者的努塞尔数比光管分别大12.8%—41.9％和27。
3%-90.5 %.2.2壳程强化传热在壳程介质为液体的工况下,传统弓形折流板换热器的流体流动阻力和振动较大,能量损失严重，因此，壳程强化传热显得尤为重要。
近年来,人们采用了各种各样的折流支撑结构来改善壳程流体的强化传热，常用的方式有：异形折流板（花隔板、螺旋折流板、整圆折流板、螺旋叶片、折流杆等）及壳程内插物（扭曲带、空心环等。
一般认为螺旋折流板、壳程扭曲带结构优于其他结构，而引起较多业内人士的关注。
(1)螺旋折流板换热器螺旋折流板换热器（见图4）是20世纪80年代末由美国科研人员提出的，1994年由美国ABB公司首先实现了产业化;国内对其研究和开发始于20世纪90年代，1998年国内第一台单壳程螺旋折流板换热器首次应用于抚顺石油二厂炼油装置，取得良好效果.该结构是将多块1/4椭圆扇形平板首尾相互连接，使其一个直边垂直于轴线、圆心位于轴线上且圆周紧贴筒体内壁，另一个直边与轴线在其构成的平面内呈一定角度(25°—40°），从而总体上形成近似螺旋面，使壳程流体以螺旋状流动.与传统弓形折流板换热器相比,壳程流体流动方式的改变使其具有壳程压力损失小，单位压降下壳程传热系数高等诸多优点.图4 螺旋折流板换热器壳体及折流板示意进入21世纪，国内对螺旋折流板换热器进行了深入研究.利用先进的PIV激光粒子图形测速技术，对螺旋折流板换热器进行研究。
结果表明，由于螺旋折流板的存在，壳程流体流动方向与轴线呈一定角度，流体斜向冲刷换热管及折流板,减小了管束的震动和死区。
而且，管间流场存在着沿轴线方向波动的径向速度，这可以增加流体的扰动，减薄边界层的厚度，有利于增大传热系数.虽然螺旋折流板很好地改善了传统弓形折流板换热器的缺点，但其结构设计决定了折流板无法达到无缝连接，结果是一部分流体在缝隙较大处近似平行轴线流动,无法进行螺旋流动和强化传热,而造成无法挽回的损失，这一问题已引起国内外学者的讨论.目前，对连续型螺旋折流板换热器(见图5）的研究已被提上日程.对连续折流板换热器进行了数值模拟，并得到了连续型螺旋折流板的螺旋节距L与螺旋折流板管壳式换热器强化传热效果变化规律的关系和最佳螺纹节距。
此外,从实际出发，讨论了在高温、高压、大直径工况下，单壳程螺旋折流板的结构会受到螺旋倾角范围的限制，提出了双壳程螺旋折流板结构(见图6)，使得螺旋折流板换热器适用范围更广。
图5 连续型螺旋折流板换热器壳体及折流板示意图6 双壳程螺旋折流板换热器壳体及折流板示意(2）纵向多螺旋流管壳式换热器该型换热器是典型壳程插入物型换热器.1998年，对螺旋扭带插入物(见图7)进行了全面的试验和理论研究,证明该型换热器可有效提高传热系数。
国内方面,2005年，华南理工大学研究了多种管间支撑物的流阻和传热的效果，结果表明，在一定试验条件范围内，该结构的综合性能要优于其他支撑类型的换热器。
壳程换热管之间插入螺旋扭片，有效地改变壳程流体的流动形式,使得壳程流体在管隙间始终保持多股纵向自螺旋流状态，有效提高换热管束壁面的流体速度，实现不同壳体半径处流体的充分混合。
靠近管壁面的流体产生明显的周期性螺旋流动，加强管束近壁面处流体的扰动,推动流体的混合。
并且，周期性的螺旋流动可以有效地减薄边界层,尤其是劲性底层的厚度,从而使壳程流体的传热膜系数有较大提高圈。
此外,该型换热器采用扭带外缘点接触支撑方式，充分利用换热面积，且结构简单,拆卸方便，易于对传统管壳式换热器进行改造.此外，对壳程螺旋扭片的节距及有规律的开孔进行试验研究，结果表明，螺旋扭片的节距和开孔对壳程传热性能均有较大影响.节距太大或太小，强化传热效果都无法达到最佳状态.螺旋扭片对壳程阻力有影响，壳程流体流速越高，其压降较光管管束增加的幅度也相应增大.对于未开孔的扭片，螺旋扭片不同节距之间的压降差别不明显.对于开孔的扭片，开孔扭片管束的压降比不开孔扭片管束的压降略高，同时，给出了一组试验范围内的最优解。