換熱器是指兩種不同溫度的流體進行熱量交換的設備。換熱容器又稱熱交換器,主要結構有列管式、U 型管式、浮頭式等幾種。本廠除樣本尺寸外還可根據客戶不同的結構、尺寸、式樣( 立或臥 )的要求專門予以設計和製造。
換熱器作用是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、鋼鐵、汽車、食品及其他許多工業部門的通用設備,在生產中佔有重要地位。尤其在化工生產中,換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,換熱器的應用廣氾,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣氾應用於化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保証工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一,應用甚為廣氾。換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。順流時,入口處兩流體的溫差最大,並沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。逆流時,沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。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小。
在完成同樣傳熱量的條件下,採用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,採用逆流時可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節省設備費,後者可節省操作費,故在設計或生產使用中應儘量採用逆流換熱。
當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時,由於相變時只放出或吸收汽化潛熱,流體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向選擇無關了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。
在傳熱過程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱係數是一個重要的問題。熱阻主要來源於間壁兩側粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側形成的污垢層,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,降低熱阻提高給熱係數。但增加流體流速會使能量消耗增加,故設計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協調。為了降低污垢的熱阻,可設法延緩污垢的形成,並定期清洗傳熱面。
一般換熱器都用金屬材料製成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用於製造中、低壓換熱器;不鏽鋼除主要用於不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不鏽鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用於製造低溫換熱器;鎳合金則用於高溫條件下;非金屬材料除製作墊片零件外,有些已開始用於製作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。