热交换器工作原理分析.pdf

热交换器工作原理分析

热交换器是一种广泛应用于工业和生活中的换热设备，它可以

将两种介质间的热量传递，使得冷却介质被加热，而加热介质则

被冷却。热交换器工作起来非常有效，一些热交换器可以做到90%

以上的热效率，常用于制冷、空调、汽车、核电站等领域。

本文将介绍热交换器的工作原理和几个最常见的类型。

一、工作原理

热交换器的工作原理涉及到热传导、热对流和热辐射。当两种

介质在两侧流过时，它们通过热传导和热对流的作用，热量被交

换。热传导是介质内部不同温度分布的结果，而热对流是介质流

动加速传热的结果。

一般情况下，热交换器由两个密封的容器组成，分别装着冷却

介质和加热介质。两种介质在交换器中相互流动，通过交换器的

管道，使得热量得以传递。就像水管传输液体一样，热交换器的

工作原理也是基于压力差的原理，因为流体会按其压力差从高处

流向低处。

在热交换器的管道中，加热介质流动在管内，从而使管的表面

发生了一些变化，形成了一层薄膜。这层薄膜具有导热性，可以

将热量从加热介质传输到管的表面，然后通过管壁传递到冷却介

质并释放。

二、最常见的类型

以下是几种最常见的热交换器类型：

1.板式热交换器

板式热交换器是一种最广泛应用的热交换器，它由各种大小不

一的金属板组成，每块板都有一些孔和刻痕，使得介质能够在板

面上流动，从而有效地进行热交换。板式热交换器由于其卓越的

热传导性能，可以用于处理一些高温介质。

2.管式热交换器

管式热交换器通常由许多小直壳管组成，这些管一般由金属或

陶瓷制成。管式热交换器的工作原理基于管内介质的流动和管壁

的传热性能。当两种介质在管内流过时，管壁传递能量，并在管

外传递给另一种介质。

3.3.壳式热交换器

壳式热交换器由一个内壳和一个外壳组成，内壳放置着管子，

管子内流动着加热介质和冷却介质。这种热交换器是一种常见的

大型热交换器，用于高温、高压或困难处理的流体。

三、总结

热交换器是一种可以把两种介质间的热量传输的设备。在热交

换器的管道中，流动的加热介质在流过管道时，通过管道中的薄

膜将热量传到管的表面，然后通过管壁传递到冷却介质中，完成

了热量的交换。不同的热交换器结构和形式可以满足不同种类的

流体和热量传输需要。