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管壳式换热器由于制造方便，可适应较大的温度和压力变化环境，因而在工业生产上被广泛应用。在我国的石油化工设备中80%管壳式换热器仍采用弓形折流板光管结构，而这种壳程压降大，结构传热效果差，为了节能降耗，提高工业生产的经济效益，开发适用不同工业过程要求的高效能换热设备便是当今工程节能的重要手段。本文以强化传热为指导核心，兼顾考虑壳程传热性能和流动阻力，开发研制了一种新型横流支撑结构的管壳式换热器——错开窗式折流板换热器。错开窗式折流板管壳式换热器包括错开窗式折流板及换热管束，若干块交错开设窗口的折流板为一个周期，一个周期内每块折流板上开设窗口的区域不同，相邻折流板上的窗口错开排列，使壳程流体呈部分横向和部分纵向的连续流动状态。本文提出了两种开窗方案的错开窗式折流板换热器——单开窗式折流板换热器和对开窗式折流板换热器。单开窗式：将圆形折流板划分为四个象限，对单个象限依次按逆时针方向进行扇形开窗，四块折流板为一个循环周期；对开窗式：将圆形折流板划分为四个象限，开窗次序为一、三象限和二、四象限交错进行扇形开窗，两块折流板为一个循环周期。通过数值模拟和实验测试，对两种开窗方案的错开窗式折流板换热器和弓形折流板换热器的壳程传热性能进行了对比分析。模拟结果表明：错开窗式折流板换热器综合传热性能优于弓形折流板换热器。单开窗式折流板换热器壳内流体流动方式呈逆时针螺旋式流动，壳程传热效果不明显，然而壳程压降较低，因而壳程综合传热性能较好；对开窗式折流板换热器壳内流体流动方式主要呈双螺旋式流动，壳程传热效果好，但流动阻力相对较大，因而综合传热性能不如单开窗的好。相同雷诺数相同折流板间距下，性能参数关系式为hoc>hose>hos，ΔPc>ΔPse>ΔPs，(ho/ΔP)s>(ho/ΔP)c>(ho/ΔP)se。实验结果表明：错开窗式折流板换热器综合传热性能优于弓形折流板换热器。对开窗式折流板换热器的壳程换热效率较高，单开窗式折流板换热器的壳程流动阻力较小。相同折流板间距下（B=300mm），hoc>hos>hose，在Re<5251时，单开窗壳程压降略高于其它两种换热器壳程压降，单位压降传热系数关系式为(ho/ΔP)c>(ho/ΔP)s>(ho/ΔP)se，在Re≥5251时，壳程压降关系式为ΔPse>ΔPc>ΔPs，单位压降传热系数关系式为(ho/ΔP)s>(ho/ΔP)c>(ho/ΔP)se。