随着世界性的能源危机波及到了装备制造业及石油化工这些耗材及能耗的大户，以及***节能减排长期国策的确立，作为能量回收装备—热交换设备的提高传热效能及降低能耗的研究被提高到了很重要的地位。这些研究归纳为以下几个方面：

1）传热与流动研究：旨在提髙传热及压降计算的准确性及寻求提髙传热效率，降低压降的途径，这方面研究主要涉及到：物性模拟研究、分析设计研究（如温度场、流动分布的模拟研究）、 传热及流动试验和工艺计算软件的开发等。

2）换热设备大型化、新型热交换设备的开发及降低能耗、节水的研究。      

3）强化传热的研究：如强化传热管研究、板 管的研究（如板壳式、板空冷等）。

4）材料研究（相容性及经济性的结合）。

5）抗腐蚀及控制结垢的研究（涉及使用寿命及保持传热效率）

U型管换热器优缺点

U型管换热器的优缺点

      优点：U型管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用两管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。

      缺点：编辑由于受弯管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。按照用途的不同，可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型：(1)冷却塔(或称冷水塔)在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而且坏一根U形管相当于坏两根管，报废率较高。

2、材料代用中的注意事项

在制造过程中，如果用厚板代替薄板，则可能会导致连接处的结构发生改变，比如当厚度增加较多时，就可能导致焊接结构出现改变。NB/T47019-2011《锅炉、热交换器用管订货技术条件》8)。当整体以厚代薄时，即使不增加封头和筒体连接部位的局部应力，也会给容器产品的质量造成一定影响，而且还会导致原先设计所采用的焊接、探伤以及热处理工艺可能变地不再适用。此外，压力容器进行材料代用，还可能会导致容器产品的重量改变，进而对产品的配套支座和基础产生影响。总之，在进行压力容器的制造中，原则上不允许随便进行材料代用，因为不同材料在不同性能上会有所差异，即使在某个性能上达到了以高代低，但却可能在另一个方面以低代高，而这些都会使得整个生产过程所采用的工艺措施和方案都必须随之进行修改，但这种改变经常造成的结果可能是可焊性变差、制造工艺难度成倍提高等等，所以对材料代用必须持谨慎态度。