換熱器是將熱（rè）流（liú）體的部分熱量傳遞給冷流（liú）體的設備，又稱熱交換器。

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（níng）汽（qì）器（qì）和航天（tiān）火箭（jiàn）上（shàng）的油冷卻（què）器等，都是（shì）換熱器（qì）。它還廣泛應（yīng）用於化工（gōng）、石油、動力（lì）和原子能（néng）等工業部門。它的主要功能是（shì）保證工藝（yì）過程對（duì）介質所要求的特定溫度，同時也（yě）是提高能源（yuán）利用率的主要設備之一。

換熱器既可（kě）是一種單（dān）獨的設備，如加熱器、冷卻器和凝（níng）汽器等；也可是某一工（gōng）藝設備的組成部分，如氨合成塔內的熱交換器。

由於製造工藝和科學水平的限製，早期（qī）的換熱器隻能采用簡（jiǎn）單的結構（gòu），而（ér）且傳熱麵積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著製（zhì）造工藝的發展，逐步形成一種（zhǒng）管殼式換熱器，它不僅（jǐn）單位體（tǐ）積具有較大的傳（chuán）熱麵積，而且傳熱效果也較好，長期以來（lái）在工業生產中成為（wéi）一種典（diǎn）型的換（huàn）熱器。

換熱器按傳熱方（fāng）式的不（bú）同可（kě）分（fèn）為混合（hé）式、蓄熱式和（hé）間壁式三類。

混合式換熱器是（shì）通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行（háng）熱量（liàng）交換的換熱器，又稱接（jiē）觸式換熱（rè）器。由於兩流體混合換（huàn）熱後必須及時分離，這類換熱器適合（hé）於氣、液（yè）兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發電廠所用的涼水塔中（zhōng），熱水由上往下噴淋，而冷空氣自下（xià）而上吸入，在填充物的水膜表麵或飛沫（mò）及水滴表麵（miàn），熱水和冷空氣（qì）相互接觸進行換熱（rè），熱水被冷卻，冷空氣被加（jiā）熱，然後依靠兩流（liú）體本身的密度差得以及時分離。

蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表麵（miàn），從（cóng）而進行熱量交換的換熱器，如煉焦爐（lú）下方預熱空氣的蓄熱室（shì）。這類換熱器主要用於回收和利（lì）用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為（wéi）目的（de）的同類設備稱蓄冷器，多用於空氣分離（lí）裝置（zhì）中。

間壁（bì）式換熱器的冷、熱流（liú）體被固體間壁隔開（kāi），並通過（guò）間（jiān）壁進行熱量交換的（de）換熱器（qì），因此又稱表麵式換熱器，這類換熱器應用最廣。

間壁式換熱（rè）器（qì）根據傳熱麵的結構（gòu）不同可分為管式、板麵式和（hé）其他型式。管式換熱器（qì）以管子表麵作為傳（chuán）熱麵，包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等；板麵式換熱器（qì）以板麵作為傳熱（rè）麵，包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱（rè）器、板殼式換熱（rè）器和傘板換熱器等；其他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（pán）式換（huàn）熱器和空氣冷（lěng）卻器等（děng）。

換熱器中流體的相對流向一般有順流和逆流（liú）兩種。順流時，入口處兩流體的溫差最大（dà），並沿傳（chuán）熱表麵逐漸減小，至出（chū）口處溫差為最小。逆流時，沿傳熱（rè）表麵兩流體（tǐ）的溫差（chà）分布（bù）較均勻。在冷、熱（rè）流體的進出口溫度一定的條件下，當兩種流體都無相（xiàng）變時，以逆流（liú）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，換熱器的傳熱麵積減小；若傳熱（rè）麵積（jī）不（bú）變，采（cǎi）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（fèi），後者可節省操作費（fèi），故在設計或生產（chǎn）使用中應盡量采（cǎi）用逆流換熱。

當（dāng）冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰（téng）或冷（lěng）凝（níng）)時（shí），由（yóu）於（yú）相（xiàng）變時隻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（chū）口溫度相（xiàng）等，這時兩流體的溫差就與流體的流向選（xuǎn）擇無關了（le）。除順流和逆流這兩種流（liú）向外，還有錯流和（hé）折流等（děng）流向。

在傳熱過程（chéng）中，降低間壁（bì）式換熱器中（zhōng）的熱阻，以提高傳熱係數是一個重要的問題。熱阻（zǔ）主要來源於（yú）間壁兩側粘滯（zhì）於傳熱麵上的流體薄層（céng）(稱為邊界（jiè）層)，和換熱器使用中在壁兩側形成的汙垢層，金屬壁的（de）熱阻相對較小。

增（zēng）加流體的流速和擾動性，可（kě）減薄邊界層，降低熱阻提高給熱係數。但增加流體流（liú）速會使能量消耗增加（jiā），故設計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的（de）協調（diào）。為了降低汙垢的熱阻，可設法延緩汙垢的形（xíng）成（chéng），並定期清洗傳熱麵。

一般（bān）換熱器都（dōu）用金屬材料製成（chéng），其中碳素鋼和低合金鋼（gāng）大多用於製造中、低壓換熱器（qì）；不鏽（xiù）鋼除主要用於不（bú）同（tóng）的耐腐蝕條件外，奧氏體不鏽鋼還可作為（wéi）耐高、低溫的材料。