1.背景及意义 换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一[1]。

为了节能降耗，利用换热器进行余热回收来节煤、节油、节电、节水，节汽是目前最为有效的节能方法。

换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。

随着生产、化工、动力机械、原子能工业，特别是汽车、火车、航空等工业部门迫切要求高效、轻巧而又紧凑的换热设备，促使新结构的换热设备不断发展[2]。

在所有的换热单元中，管壳式换热器以设计、制造的优势广泛应用于工业生产中。

据估计，管壳式换热器在我国换热器总产量中约占80%。

迄今为止，已经开发了多种类型的高效管壳式换热器，如螺旋折流板换热器、螺纹管换热器、波纹管换热器、螺旋波纹管换热器等[3]。

2.缠绕管式换热器的特性 缠绕式换热器[4,5]是一种换热管道经层层缠绕后形成的一种螺旋盘管型热交换设备，采用逆流换热形式，主要由壳体、管束上支撑、管束、芯筒、管束下支撑等主要部件构成。

其结构紧凑，单位容积具有较大的传热面积，传热管的热膨胀可自行补偿，容易实现大型化，可减少设备台数等优点成为天然气液化、低温甲醇洗、低温液氮洗等低温液化、净化工艺中的重要设备[6]。

区别于常规直管式换热管，缠绕管式换热器作为一种特殊结构的管壳式换热器，之所以具有较佳的传热性能，主要原因有三：（1）凸槽表面起着人工增大管子内外表面粗糙度的作用，流体在凸槽前后产生边界层的分离，加强了径向混合，又因流体对凸槽的碰撞，提高了流体的湍流程度。