热（rè）器是将热流体的（de）部分热量传（chuán）递给冷流体的设（shè）备，又称热交换器。换热器的应用（yòng）广泛（fàn），日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭（jiàn）上的油冷却器等，都是换热（rè）器。它还广泛应（yīng）用于化工（gōng）、石油、动力和原子能（néng）等工业部（bù）门。它（tā）的主要功能是保（bǎo）证工艺过程对介质所要求的特（tè）定温度，同（tóng）时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器既可是一（yī）种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺（yì）设备的组成部分，如氨（ān）合（hé）成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水（shuǐ）平（píng）的（de）限制，早期的换热器只能采用简单（dān）的结（jié）构，而且传（chuán）热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展（zhǎn），逐步形成一种管壳（ké）式换热（rè）器，它不仅单位体积具有较大的传热（rè）面积，而且传热效果（guǒ）也较好，长期以来在工业生产中成为一种典（diǎn）型的换热器。 换热器按传热方式的不同可分为（wéi）混合式、蓄热（rè）式和间壁式（shì）三类。混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。由于两流体（tǐ）混合换热后必须及时分离，这类换（huàn）热器适合于气、液两流体之间（jiān）的换热。例如，化工厂和发（fā）电厂所用的（de）凉水塔中，热水由上（shàng）往下喷淋，而（ér）冷空气自下而上吸入，在填充物（wù）的水膜表面或飞沫及水滴表面，热水和冷空（kōng）气相互接（jiē）触进行换热，热水被冷却，冷空（kōng）气（qì）被加热，然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离（lí）。蓄热式换热器是利用冷（lěng）、热流体交（jiāo）替流经蓄热室中的（de）蓄热体（tǐ）(填料)表面，从而进行热量交换的换热器，如炼焦炉（lú）下（xià）方预热空气的蓄热室。这类换（huàn）热器主要用于回收和利（lì）用高（gāo）温废气的热量。以回收（shōu）冷量为目的的同类设备称蓄（xù）冷器，多用于空气分离装置（zhì）中。间壁式换热器的冷、热流体被固体（tǐ）间壁隔（gé）开，并通过间壁进行热量交换的换热器，因此又称表（biǎo）面（miàn）式换热器，这类换热器（qì）应用最广。间壁式换热（rè）器根据传热面的结构不同可分为（wéi）管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面，包括蛇管式换热器（qì）、套管式换热器和管壳式换热器等；板面式换热器（qì）以板面作为传热面，包括板式换热器、螺旋板（bǎn）换热器、板翅式换热（rè）器、板壳式换热器和（hé）伞板换（huàn）热器等；其他型式换热器是为满足某（mǒu）些特殊（shū）要求而设计的（de）换热器，如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器（qì）等。换热器中（zhōng）流体的相对流向一般有（yǒu）顺流和逆（nì）流两种。顺流时，入口（kǒu）处两（liǎng）流（liú）体的温差最大，并沿传热表面（miàn）逐（zhú）渐减小，至出口处温差为最小。逆流时，沿传（chuán）热表面两流体的温差分（fèn）布较均匀。在冷、热流体的（de）进出口温度一定（dìng）的条件下，当两种流体都（dōu）无相变（biàn）时，以逆流的平均温差最大顺流最小（xiǎo）。在完成同（tóng）样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增（zēng）大，换热器的传热面积减小；若传热（rè）面积不变，采用逆流时可使加热或冷却流体（tǐ）的消耗量降低。前者（zhě）可节省设备费，后者可节省操作（zuò）费（fèi），故在设计或生产使用中应尽量采用（yòng）逆（nì）流换热。当（dāng）冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时，由（yóu）于相变时只放出或（huò）吸收汽化潜热，流体本（běn）身（shēn）的温（wēn）度并无变化，因此流体的进出口温度（dù）相等，这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和（hé）逆流这两种流（liú）向外，还有错流和（hé）折流（liú）等流向。在传热过（guò）程中（zhōng），降低间壁式换热器（qì）中的热阻，以提高传（chuán）热系数是一个重（chóng）要的问题。热阻主要来源于间壁（bì）两侧粘滞于传热面上的流体薄（báo）层(称为边界（jiè）层)，和换热器使用中在壁两侧形（xíng）成的污（wū）垢层，金属壁的热阻相对较小。增加流体的流速和扰动性，可减薄边界层，降低热阻（zǔ）提高给热系数。但增加流体流速会使能量消（xiāo）耗增加（jiā），故设计时（shí）应在减小热阻和降低能耗之间作（zuò）合理的协调。为了降低污垢的热阻，可设（shè）法延缓污垢的形成，并定期清洗传热面。一般换热器都（dōu）用金属材料（liào）制成，其中碳素钢和低（dī）合金钢大多用于制造中、低（dī）压换（huàn）热器；不锈钢（gāng）除主要用于不（bú）同的耐腐蚀条件外，奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料。