当前石油化工领域中，换热器设备在余热回收、精馏塔塔前预热、塔顶冷凝冷却、塔底再沸等方面应用非常广泛。通常情况下，作为整套生产装置中的一个操作单元，换热器往往是在非稳定状态下运行的。因此需要对于换热器的动态特性进行研究，从而保证设置的控制系统具有优异性能，设计出的换热器能够满足不同工况、开停车、事故状态下的要求。本文从能量守恒、质量守恒等机理方程出发，对于石化系统中常见的套管式、管壳式、板式三种类型换热器的无相变换热过程，以及管壳式冷凝换热过程，分别进行动态建模，并以数值积分的方法求解模型。同时，以有效度-传热单元数法(ε-NTU)校验模型的稳态值，以滞后时间与时间常数来描述响应曲线的动态特征。在入口流量、温度不同组合的扰动条件下，对于套管式换热器，详细分析了设备内部轴向位置上的时间参数分布，并和相关文献数据作比对，误差较小；对于多管程管壳式换热器，给出了温度分布随时间的变化以及对于不同流动方式的性能差别；而在板式换热器中，考虑了各流道流量分布非一致性，阶段滞后效应以及流体轴向扩散效应对于换热器传热特性的影响；在冷凝器中，讨论了纯质冷凝及含不凝气的混合物两种情形冷凝过程的动态变化，并对仿真结果进行分析。此外，本文还以面向对象的思想对于通用的换热器仿真软件进行设计，完成了换热器动态仿真模型库的开发。