换热器是广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工、海水淡化等工业领域的一种通用设备。换热器是用来完成各种不同传热过程的设备，如：加热或冷却用的加热器或冷却器，蒸馏或冷凝用的蒸馏釜、重沸器或冷凝器，、蒸发设备中的加热室等。在众多类型的换热器结构中，管壳式换热器由于结构简单、传热效果较好、设计加工工艺成熟以及适应性强等特点而成为是用得最广泛的一种换热设备类型，其中又以壳程采用弓形折流板支撑结构居多。因为其生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作可靠，且能适应高温高压，传热面积几乎不受限制，并且设计资料、设计方法及加工制造方法比较完善。但它却存在着一些难以克服的缺点：在传热性能方面，壳程流体的曲折流动造成流体的流动死区；在水力学方面，壳程流体横向冲击管束，换热器由于流体诱导振动而发生破坏；壳程流动阻力较大，使动力设备负荷增加；对于含杂质的流体介质，壳程极易形成污垢积累，缩短换热器有效使用周期；壳程旁路流动的存在降低了换热器整体性能。因而，针对传统管壳式弓形折流板换热器的一系列缺点，开发新型高效换热器，在有效利用能源的同时，实现设备有效使用周期的提高并在不破坏现有生产工艺线路的前提下灵活实现生产增容，就具有十分重要的工程意义和可观的经济效益。而螺旋折流板管壳式换热器正是基于这样的考虑而研究开发的一种新型、高效、节能的传热设备。本文从结构分析、数值模拟以及试验研究等方面对螺旋折流板换热器的结构设计及性能特点进行了初步探讨，主要研究工作包括： (1)分析了螺旋折流板换热器的工作原理，提出了螺旋折流板换热器的设计思想与方法。 (2)对螺旋折流板换热器折流板、相关配件以及整体结构设计进行了较为详细的阐述，得到了不同结构螺旋折流板的设计关系及加工装配方法，可用于螺旋折流板换热器的工业化生产。 (3)研究并开发出新型螺旋折流板；通过在实际制造中存在的问题进行分析比较得出较为科学、合理、经济的制造方法；同时对双壳程螺旋折流板换热器的设计思想做了初步探讨。 (4)研究了不同结构参数和操作参数对弓形折流板换热器以及螺旋折流板换热器性能的影响。分析了折流板与壳体之间间隙、折流板螺距、添加绕流板以及改变流体物性等对螺旋折流板换热器流动与传热效率的影响。结果表明，相同操作条件下，螺旋折流板换热器综合性能优于普通弓形折流板换热器。 (5)在试验研究的基础上，对不同结构螺旋折流板换热器进行性能试验研究，并与弓形折流板换热器比较，得出了螺旋折流板换热器的相关结论。 (6)通过在中国石油辽阳石油化纤公司机械厂制造过程及现场应用结果，验证本文所研究开发的螺旋折流板换热器结构及性能的可靠性。