在换热器的运行过程中,污垢的生长对换热性能具有很大的影响,造成能源的损失和浪费。本文以管壳式换热器为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场实验的方法对结垢状态下的管壳式换热器的传热特性进行了研究,具体工作如下:（一）基于污垢生长模型,对换热器的污垢生长过程进行分析,计算污垢热阻随时间的变化情况,进一步分析得出不同因素对污垢生长过程的影响。（二）基于减顶气-循环水换热器案例,计算对流传热以及管壁污垢热阻共同作用下的总传热热阻。对管内外换热过程进行分析,得知在污垢环境下管壁导热量较无污垢换热器有明显下降,且总传热热阻增加。得出了总传热热阻随污垢厚度、污垢物性参数等影响因素的变化规律。（三）利用流动传热软件建模分别对换热器在管内结垢、管外结垢和壳内结垢等情况进行数值模拟,得到了换热器内的流速场、温度场和压力场分布,得到污垢位置和厚度对换热器传热性能的影响规律。结果表明:随着污垢厚度的增加,换热器的传热系数逐渐减小,结垢侧压降逐渐升高;换热管内侧结垢对换热器传热性能的影响最大,壳程内侧影响最小。（四）进行了换热器的现场性能测试,得到了某化工厂管壳式换热器的性能参数。通过实测和模拟计算结果对比,验证了模拟分析模型及结果的有效性。本文的创新点在于,第一,现有的污垢建模只是一根管,本文通过加入等效传热系数建立了整个换热器模型（11根管）进行传热模拟计算;第二,得到了整机换热器压差、流速和温度随污垢厚度的关系规律。