換熱器是將熱流體的（de）部分熱量傳遞（dì）給冷（lěng）流體的設備，又稱熱交換器（qì）。

換熱器的應用廣（guǎng）泛，日（rì）常生活（huó）中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中（zhōng）的凝汽器（qì）和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。它還廣泛應用於化（huà）工、石油、動力和原子能等工業部門。它（tā）的主要功能是保證工藝過程對介質（zhì）所要求的特定溫度，同時也是（shì）提高能源利用率的主要設備之一。

換熱器既可是一種單獨的設備，如加熱（rè）器、冷卻器和凝汽器等（děng）；也可是某（mǒu）一工藝設備的組成部分，如氨合成塔內（nèi）的熱交換器。

由於製（zhì）造工藝和科學水平的限製，早期的換熱器隻能采用簡單的結構，而且傳熱麵積小、體（tǐ）積大和笨（bèn）重，如蛇管式換熱（rè）器等。隨著製造工藝（yì）的發展，逐步形成一種管殼式換熱（rè）器，它不僅單位體積具有較大的傳（chuán）熱麵積，而且傳（chuán）熱效（xiào）果也較好，長期以來在工業生產中成為一種典型的換熱器。

換熱器按傳熱方式的不同（tóng）可分為混合式、蓄熱式和間壁（bì）式三類。

混合式換熱器（qì）是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行熱量交換的換熱器，又稱接觸式換熱器。由於兩（liǎng）流體混合換熱後必須及時分離，這類換熱器適合於氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發電廠所用的涼水塔中，熱水由上往下噴淋，而冷空氣自下而上吸入，在填充（chōng）物的水膜表麵或飛沫及水滴表麵，熱水和冷空氣相互接觸進行換熱，熱水被冷卻（què），冷空氣被（bèi）加熱，然後依靠兩流（liú）體本身的密度差得以及時分離。

蓄熱式（shì）換熱器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表麵，從而進行（háng）熱量交（jiāo）換的換熱器，如煉焦爐下（xià）方預（yù）熱空氣的蓄熱室。這（zhè）類（lèi）換熱器主要用於回收和利用高（gāo）溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設備稱蓄冷器，多用於空氣分離裝置中。

間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，並通過間壁進行熱量交換的換熱器，因此又稱表麵式換熱器，這類（lèi）換熱器應用最廣。

間（jiān）壁（bì）式（shì）換熱器根據傳熱（rè）麵的結構不同可分為管式（shì）、板麵式（shì）和其他型（xíng）式。管式換熱器以管子表麵作為傳熱麵，包括蛇（shé）管式換（huàn）熱器、套管式（shì）換熱器和管殼式換熱器等；板麵式換熱器以板麵作為傳熱麵，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱（rè）器（qì）、板殼式換熱器和傘板換熱（rè）器等；其他（tā）型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設計的換熱器，如刮麵式換熱器、轉盤式換熱器和空氣冷卻（què）器等。

換熱器中流體的相（xiàng）對流向一般有順流和逆流兩（liǎng）種。順流（liú）時，入口處（chù）兩流體的溫差最大，並沿傳熱表麵逐漸減小，至出口處溫差為最小。逆流時，沿傳熱表麵兩流（liú）體的溫差分（fèn）布（bù）較均勻。在冷、熱流體的進出口溫度一定的條件下，當兩種流體都無相變時，以逆流的平均溫差最大順流最（zuì）小。

在完成同樣傳熱量的條件（jiàn）下（xià），采（cǎi）用（yòng）逆流可使（shǐ）平均溫差增大，換熱器的傳熱麵積減小；若傳熱麵積不變，采用逆（nì）流時可使加熱或冷卻流體的消（xiāo）耗（hào）量降低。前者（zhě）可節省設備（bèi）費，後者（zhě）可節省操作費，故在設計或生產使用中應盡量采用逆流換熱。

當冷（lěng）、熱流體兩者或其中（zhōng）一（yī）種有物相（xiàng）變化(沸騰或冷凝)時，由於相變時隻放出或吸收汽化潛熱，流（liú）體（tǐ）本身的溫度並無變化，因此流體的進出口溫度相等，這時兩流體的溫差就與流體的流（liú）向選擇無關了。除順流和逆流這兩種流向（xiàng）外，還有錯流和折流等流向。

在傳熱過程中，降低間（jiān）壁式換熱器中的熱阻，以（yǐ）提高（gāo）傳熱係數是一個重要的（de）問題（tí）。熱阻主要來源於間壁兩側粘滯（zhì）於傳熱麵上（shàng）的流體薄層(稱為邊界層)，和換熱器使用（yòng）中在壁兩側形成的汙垢（gòu）層，金屬壁的熱阻相對較小。

增加流體的流速和擾動性，可減薄邊界層，降低（dī）熱阻提高給熱係數。但（dàn）增加流體流速會使能量消耗增（zēng）加，故設（shè）計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理（lǐ）的協調。為了降低汙垢的熱阻（zǔ），可設法延緩汙垢的（de）形成，並定期清洗傳熱麵。

一般換熱器都用（yòng）金屬材料製成，其中碳素鋼（gāng）和（hé）低合金鋼大多用於製造中、低（dī）壓換熱器；不鏽鋼除（chú）主（zhǔ）要用於不同的耐（nài）腐蝕條件外，奧氏（shì）體不鏽鋼還可作為耐高、低（dī）溫的材料。