管壳式换热器作为一种传统换热设备,在许多工业部门中使用,尤其广泛用于石油、化工、能源等行业中。近年来尽管管壳式换热器受到了新型换热器的挑战,但由于它具有结构简单、牢固、操作弹性大、适用材料广等优点,在过程工业中仍处于主导地位。管壳式换热器的传统设计,需要对有关工艺参数、结构参数等进行繁杂计算、反复试算等。尤其是有相变传热的冷凝器和重沸器,由于出现物态的变化、实际工况的多样性,比单相流体的传热过程复杂许多。设计人员费时费力,设计质量不高。随着科技的不断发展,计算机具有速度快,精度高以及效率高等优点,设计人员越来越青睐计算机辅助设计。因此,本课题在原有管壳式换热器计算机辅助设计软件基础上,编制了管壳式冷凝器和重沸器的计算机辅助设计系统。本文综述了管壳式换热器计算机辅助设计的国内外研究进展,并且就其中存在的一些不足进行了简单分析；详细的总结与归纳管壳式冷凝器和重沸器的工艺计算公式,其中对冷凝器的传热过程采用分段计算；总结了冷凝器和重沸器中涉及到的汽液平衡计算和比焓计算,择优选择相对实用的计算方法。本课题利用了Visual Studio.NET2008人性化界面、SQL Sever2008高效存储数据的优势,对含相变管壳式换热器计算机辅助设计系统进行再次开发。该系统由物性数据、换热器设计和换热器校核三大部分组成。在原系统中添加了物性计算模块中的汽液平衡计算、冷凝器和重沸器物性数据计算,换热器设计模块中的管内外冷凝冷凝器设计及重沸器设计,换热器校核模块中的管内外冷凝冷凝器校核及重沸器校核。对以上界面逐一进行了合理设计,并编写了对应的程序代码。最后还设置了EXCEL报表输出功能,方便设计人员查看对比设计结果。利用所开发的软件,本文对三个工程实例分别进行了详细计算,其中包括管外冷凝的普通浮头式冷凝器、管内冷凝的普通浮头式冷凝器和卧式热虹吸式重沸器。通过与手工计算结果进行比较,两者的相对误差很小,说明所开发的含相变管壳式换热器计算机辅助设计软件具有实用性。最后对误差原因进行了简要分析。