管壳式换热器广泛应用各个行业和领域,应用最广的为火力发电厂中的凝汽器。但是管壳式换热器具有容易结垢以及本身结构问题,导致长期运行时其换热效率不高,并且需要投放化学药剂或者停机人工清洗等处理,造成能源浪费和环境污染。针对该问题本文研究了具有自清洁和强化传热功能的转子装置。安装在管壳式换热器换热管内的转子装置包括转子、支撑轴、限位件和挂件四个部分,转子为该装置的核心部件。不同旋向叶片的转子对流体的自清洁和强化传热影响不同。本文研究了同向转子、自交叉转子和异交叉转子,详细工作内容如下。论文采用三维绘图软件设计和绘制新型结构转子,包括同向转子、自交叉转子和异交叉转子。通过污垢实验台进行长期的污垢实验研究,得出同向转子和自交叉转子的防垢除垢性能,发现自交叉转子具有优良的防垢除垢特性；通过传热试验台,研究了异交叉转子与光管之间的强化传热效果,验证了在相同流量情况下异交叉转子的换热效果优于光管；进一步研究对比了不同外径的同向转子和自交叉转子与光管之间的强化传热性能,发现外径越大强化传热效果越好,同时自交叉转子的换热效果优于同向转子；将实验研究与工程应用相结合起来,通过在电厂的凝汽器工业实验,提高了凝汽器的换热效率,达到节能减排的目的。最后在研究对比已有的转子应用效果以及工程需要基础上,进一步对新的转子结构进行了探讨。