管壳式换热器因其结构简单,设计加工工艺成熟,处理量大,适应性强以及安全可靠等优点而被广泛采用,而弓形折流板换热器具有结构简单、耐高温高压、造价低廉、清洗方便等优点,成为普遍使用的一种传统管壳式换热器。预应力技术可以大大降低固定管板换热器的温差应力,因此有良好的应用前景。国内外关于预应力换热器的研究较少,提出的预应力施加方法各有差异。在专利《一种管壳式预应力换热器的设计制造方法》指导下,对折流杆预应力换热器已有较好的研究,并通过模拟和实验对比证明了技术可行性。本文进一步探讨预应力技术在弓形折流板换热器的应用。主要工作包括:1.在合理简化实际结构的基础上,建立三维有限元模型。2.将CFD模型输出数据转换到有限元模型,作为载荷边界条件加载,从而完成结构模型温度场分析。3.利用间接耦合方法,对模型施加预变形进行预应力分析;施加一系列不同的预变形,寻求最佳预变形量。4.在其它工艺参数相同的情况下改变管程流体的温度,通过分析换热器整体模型在不同的管程温度下,只受温度载荷、同时受温度和预变形载荷、只受预变形载荷三种工况下的性能变化,探讨管程温度对预应力技术有何影响及规律。5.把本文对折流板预应力换热器的研究结果与前人对折流杆换热器的研究成果做比较,分别从两种模型的温度场、热应力场、温度载荷-预变形载荷叠加后的预应力场对比,分析不同的折流元件对预应力技术的影响大小,其最优结构有何异同。本文所采用的研究弓形折流板预应力换热器的技术和方法,对其他不同折流元件、多管程、多壳程换热器的预应力技术模拟,具有指导和借鉴作用,值得进一步的研究和推广。通过本文的研究,不但丰富现有的预应力研究理论和技术,为预应力换热器的推广使用奠定坚实的基础,还能通过比较两种不同的折流结构对预应力换热器性能的影响,为现在广泛使用折流板换热器的企业以较简单、经济、可靠的方式提高设备安全性。