换热器发展史参照.pdf
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2022-01-26
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二十世纪 20 年代出现 板式换热器 ，并应用于 食品工业 。以板代管制成的换
热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。 30 年代初， 瑞
典 首次制成 螺旋板换热器 。接着英国用 钎焊 法制造出一种由铜及其合金材
料制成的 板翅式换热器 ，用于飞机发动机的散热。 30 年代末，瑞典又制造
出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介
质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60 年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高
效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制
造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型 板面式换热器 的蓬勃发展和广
泛应用。此外，自 60 年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能
的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。 70 年代中期，为了
强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。
换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
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。由于两流体混合换热后必须及时分离，这类换
热器适合于气、液两流体之间的换热。例如，化工厂和发电厂所用的 凉水
塔 中，热水由上往下喷淋，而冷空气自下而上吸入，在填充物的水膜表面
或飞沫及水滴表面，热水和冷空气相互接触进行换热，热水被冷却，冷空
气被加热，然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。
蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体 ( 填料 ) 表
面，从而进行热量交换的换热器，如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类
换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设
备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。
间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交
换的换热器，因此又称 表面式换热器 ，这类换热器应用最广。
间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、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、套管式换热器和
管壳式换热器等；板面式换热器以板面作为传热面，包括板式换热器、螺
旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和 伞板换热器 等；其他型式换
热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器，如刮面式换热器、转盘式换
热器和 空气冷却器 等。
换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时，入口处两
流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。逆流时，
沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的
条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。
在完成同样传热量的条件下，采用逆流可使平均温差增大，换热器的
传热面积减小；若传热面积不变，采用逆流时可使加热或 冷却流体 的消耗
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