本文研究了外取热器管束的自然水循环能力及变化特性，为大连石化公司350万吨/年重油催化装置外取热器的改进设计提供了科学依据，主要研究工作如下： (1)根据外取热器的水动力与普通锅炉的水动力的区别及外取换热器结构的特殊性，建立了外取热器的水动力特性的物理及数学模型，并分别采用了稳定流动平衡法(作图法)和计算机程序法来计算确定外取热器的水动力特性及其稳定性，并且对计算结果和运算效率进行了比较分析和互相校验，得到了计算机程序法具有通用性和方便性的结论。 (2)采用计算机程序法来计算各种工况下外取热器的水循环特性，并比较了外取热器在改造前后的水动力循环特性的变化。详细比较分析了集中降水管、下层联箱、下降管及取热管、集中回汽管中管径和管长对外取热器水循环系统的水动力特性的影响。 (3)根据计算结果，分析了在平均热负荷和有热偏差两种情况下，外取热器两个管屏的循环倍率、循环流速、单管流量以及总流量等水动力特性参数的变化规律，并依此分析了这些管屏的循环水动力可能发生故障或出现管壁高温现象，导致管壁超温爆管或加剧管壁的腐蚀的影响因素，并对防止这些故障的发生，提出了改进意见。