換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱(chēng)熱交換器。

換熱器的應用廣泛，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。它還廣泛應用于化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門(mén)。它的主要功能是保證工藝過(guò)程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時(shí)也是提高能源利用率的主要設備之一。
由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結構，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著(zhù)制造工藝的發(fā)展，逐步形成一種管殼式換熱器，它不僅單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好，長(cháng)期以來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種典型的換熱器。

二十世紀20年代出現板式換熱器，并應用于食品工業(yè)。以板代管制成的換熱器，結構緊湊，傳熱效果好，因此陸續發(fā)展為多種形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板換熱器。接著(zhù)英國用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機發(fā)動(dòng)機的散熱。30年代末，瑞典又制造出第一臺板殼式換熱器，用于紙漿工廠(chǎng)。在此期間，為了解決強腐蝕性介質(zhì)的換熱問(wèn)題，人們對新型材料制成的換熱器開(kāi)始注意。

60年代左右，由于空間技術(shù)和尖端科學(xué)的迅速發(fā)展，迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和密封等技術(shù)的發(fā)展，換熱器制造工藝得到進(jìn)一步完善，從而推動(dòng)了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發(fā)展和廣泛應用。此外，自60年代開(kāi)始，為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節能的需要，典型的管殼式換熱器也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。70年代中期，為了強化傳熱，在研究和發(fā)展熱管的基礎上又創(chuàng )制出熱管式換熱器。

換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類(lèi)。

混合式換熱器是通過(guò)冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器，又稱(chēng)接觸式換熱器。由于兩流體混合換熱后必須及時(shí)分離，這類(lèi)換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠(chǎng)和發(fā)電廠(chǎng)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，在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水和冷空氣相互接觸進(jìn)行換熱，熱水被冷卻，冷空氣被加熱，然后依靠?jì)闪黧w本身的密度差得以及時(shí)分離。

蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體（填料）表面，從而進(jìn)行熱量交換的換熱器，如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。這類(lèi)換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類(lèi)設備稱(chēng)蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。

間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開(kāi)，并通過(guò)間壁進(jìn)行熱量交換的換熱器，因此又稱(chēng)表面式換熱器，這類(lèi)換熱器應用最廣。

間壁式換熱器根據傳熱面的結構不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面，包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等；板面式換熱器以板面作為傳熱面，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等；其他型式換熱器是為滿(mǎn)足某些特殊要求而設計的換熱器，如刮面式換熱器、轉盤(pán)式換熱器和空氣冷卻器等。

換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí)，入口處兩流體的溫差最大，并沿傳熱表面逐漸減小，至出口處溫差為最小。逆流時(shí)，沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下，當兩種流體都無(wú)相變時(shí)，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，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減��；若傳熱面積不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節省設備費，后者可節省操作費，故在設計或生產(chǎn)使用中應盡量采用逆流換熱。

當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化（沸騰或冷凝）時(shí)，由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度并無(wú)變化，因此流體的進(jìn)出口溫度相等，這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)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(guò)程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)源于間壁兩側粘滯于傳熱面上的流體薄層（稱(chēng)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(dòng)性，可減薄邊界層，降低熱阻提高給熱系數。但增加流體流速會(huì )使能量消耗增加，故設計時(shí)應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調。為了降低污垢的熱阻，可設法延緩污垢的形成，并定期清洗傳熱面。

一般換熱器都用金屬材料制成，其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器；不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外，奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料；銅、鋁及其合金多用于制造低溫換熱器；鎳合金則用于高溫條件下；非金屬材料除制作墊片零件外，有些已開(kāi)始用于制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。