1. 研究目的与意义
管壳式换热器的应用有着很长的历史，至今在化工生产中仍占据主要地位，特别在高温或腐蚀性介质中更能显出优势。由于单管板换热器的结构简单，操作可靠，能在高温、高压下使用等特点，单管板换热器是目前应用最广泛的换热器类型。但是在其使用过程中常常产生一些问题，比如管板与换热管的连接处很容易发生泄漏，导致壳程中的物料与管程中的物料混合，到目前为止还没有完全阻止这种泄漏的有效方法。在有些工况下，这种泄漏可以接受；但在有些工况，这种泄漏是不能接受的，如：发生燃烧或爆炸、发生物料的污染变质以及催化剂中毒、发生严重的腐蚀等。为了避免这种泄漏，一般采用双管板换热器。
双管板换热器是在换热器一端设置一定间隙的两块管板或者有一定间隙的两块管板的换热器，双管板换热器的结构类型有整体锻造式、筒节焊接式、分离式。在工业生产中，双管板换热器主要用于一下两种场合。其一是绝对不允许管、壳间介质混合的场合，通常在内外管板之间的空腔上加排液倒淋装置，使得内外两层管板隔离管、壳程介质。其二就是管、壳程间介质存在很大压差的场合，通常在内外管板之间的空腔中加入某些介质，以便降低管、壳程间介质的压差。
目前，国内还没有确切的双管板换热器的管板厚度设计方法的标准，通常近似的将双管板换热器分成两部分，然后参照每管板两侧所接触的介质压力与温度按gb151-1999相应模块来进行设计计算，这种方法的合理性与安全性还没有达成共识。国内针对双管板的计算软件也比较少，但有以下要求：一，为了保证设计方法的可靠性，要用tema（美国列管式换热器制造商协会）标准验证；二，涉及国外项目，要用tema标准设计；三，手工计算效率低且容易出错。
2. 国内外研究现状分析
目前，国内还没有确切的双管板换热器的管板厚度设计方法的标准，通常采用近似的方法来设计。比如王桂红，王宁峰在《双管板换热器设计探讨》中，讨论了双管板的厚度计算，计算管板1时近似的将部分Ⅰ看作整体按U形管式换热器的方法来计算，计算管板2时也是近似的将部分Ⅱ、Ⅲ看作整体管箱，讨论了双管板间隙的确定，同时也指出了在设计中要注意的选材、平行度、管板钻孔、气液回收方面的问题。桑如苞，谢智刚，段瑞，林上富在《双管板换热器的强度计算》中，通过论证指出采用近似的方法按单管板的计算方法设计双管板也是可行的，双管板内、外管板的厚度也可以不同。这种近似的方法，还没有得到一致的认可。国外TEMA-1999标准给出了3种双管板换热器管板设计方法，给出了双管板强度计算的公式、管板总厚度计算公式，这是一种国际上通用的设计方法，得到了许多国家的认可。
在双管板管板计算软件这方面，杨玉强，贺小华，杨建永在《基于ANSYS的双管板换热器管板厚度设计探讨》中，通过比较基于SW6软件的U型管双管板换热器管板近似计算与基于有限元分析模型的U型管双管板换热器管板计算，指出前一种设计方法是安全的，但很保守；后一种方法能有效降低管板厚度，优化设计。郑丽娜，王家帮、贺小华在《双管板换热器管板设计厚度探讨》中，进一步讨论了采用ANSYS软件对管板模型结构进行热应力分析计算和优化设计的方法，得出了和上面同样的结论。总的来说，国内、外关于双管板管板计算的软件还是比较少的。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）介绍前人对于换热器的研究，贡献和其中存在的问题，指出对于分析换热器结构的重要性和必要性。
（2）了解换热器的各部件的工作原理，理解工作循环过程。
4. 研究创新点
无
