本文对固定管板式换热器进行了深入的研究，首先，在管板厚度研究方面，对换热器公称直径分别为400mm、1000mm和1600mm的固定管板，在管程压力和壳程压力均为1.0MPa至6.0MPa的条件下进行了反复的人工计算和校核，得到了管板厚度随管程压力及壳程压力变化的优化计算结果，并用MATLAB仿真出了结果的二维曲线图和三维曲面图，分析和讨论了管板厚度和各种应力随着工作压力变化的基本规律；其次，在固定管板布管研究方面，按照正确的布管计算方法，对换热器公称直径为400mm至1600mm的管板实施了单壳程单、双管程条件下的人工计算布管并画出了相应的CAD布管图；运用计算机语言编制了管板的布管程序，得出了换热器公称直径为400mm至3500mm之间的、单壳程单管程条件下的固定管板布管结果，对两者进行了比较，结果表明在相同的固定管板式换热器公称直径条件下，固定管板的计算机辅助布管更充分、更方便、更有效；最后，在固定管板式换热器整体优化研究方面，采用了线性加权法，结合各设计参数的权重，确定了换热器优化设计的目标函数及约束条件，对实例进行了优化，得到比较满意的优化效果。本文的研究对固定管板式换热器管板的工程设计具有一定的指导性作用，即根据设计条件，选择相应的管板厚度就能满足要求；同样对固定管板换热器及其它类型的管壳式换热器的管板布管和优化具有一定的参考价值和现实意义。