什么是热交换器?热交换器原理与设计

　　换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。

　　换热器分类：

　　按传送热量方式可分为：间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类;

　　按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。

　　换热器如何进行热交换？

　　热交换系统通常是以热传导和对流两种方式进行热交换的。热传导是热量传递的一种常见的其过程中流体各部位之间不发生相对的方式，。位移; 对流是流体各部分质点发生相对位移而引起的热量传递过程。对流分为强制对流与自然对流，强制对流是使用机械能（如搅拌） 使流体发生对流而传热。

　　管式换热器整体结构：

　　管式热交换器，不同于板式热交换器，它在产品通道上没有接触点，这样它就可以处理含有一定颗粒的产品，颗粒的最大直径取决于管子的直径。在UHT处理中，管式热交换器要比板式热交换器运行的时间长。从热传递的观点看，管式热交换器比板式热交换器的传热效率低。

　　管式换热器整工作原理：

　　通常使用的多管道的管式热交换是基于传统的列管式热交换器的原理，其产品流过一组平行的通道，提供的介质围绕在管子的周围，通过管子和壳体上的螺旋波纹，产生紊流，实现有效的传热。

　　补充说明：

　　同一段内可能使用不同规格/模式的管式热交换器规格： 包括外部套管的管径-内部列管的管径~ 内部列管的数量-总长度模式： 常见的有A B C D四种模式，主要由外部套管上介质进出口的位置决定。

　　必要性及设计原理：

　　正确的热处理要求牛乳在杀菌温度下保持一定的时间，这可以通过外设保持管来实现。若已知流量和保持管的内管径，就可以计算出符合保持时间的合适的管长。

　　由于保持管里流速分布不均匀，某些牛乳粒子的流速要比平均值大。为了确保流速最快的粒子也能充分地巴氏杀菌，必须采用一效率系数来校正。这个系数取决于保持管的设计，通常取0.8~0.9 之间。

　　换热面积的计算：

　　热交换器必需的尺寸和结构取决于很多因素，要计算是非常复杂的，当今通常借助于计算机进行计算。有几种因素一定要加以考虑：产品流量和液体的物理性质。

　　热交换器中逆流传热的温度分配图：