工业用换热器根据传热方式、结构形式及使用场景的不同，可划分为以下主要类型：
间壁式换热器：通过固体壁面将冷热流体分隔，通过热传导与对流实现热量传递，是工业中最常见的类型。

工业用换热器根据传热方式、结构形式及使用场景的不同，可划分为以下主要类型：

间壁式换热器：通过固体壁面将冷热流体分隔，通过热传导与对流实现热量传递，是工业中最常见的类型。

管壳式换热器：由壳体、管束、管板和封头组成，流体分别在管程和壳程流动。其结构坚固，适用于高温高压环境，但体积较大，成本较高。根据管束结构差异，可进一步细分为固定管板式、浮头式和U形管式。

固定管板式：结构简单、紧凑，成本低，但壳程清洗和检修困难，适用于壳方流体清洁且不易结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场合。

浮头式：管束可抽出，便于清洗，结构较复杂，造价高，适用于管、壳壁温差较大或介质易结垢，需经常清理且压力不高的场合。

U形管式：适用于高温、高压和高温差的场合，结构简单，重量轻，但管内清洗困难，适用于洁净而不易结垢的流体。

板式换热器：由一系列薄金属板片堆叠而成，板间形成狭窄流道。其传热效率高（是管壳式的3-5倍）、占地面积小（仅为管壳式的1/5-1/8）、重量轻（仅为管壳式的1/5），但耐压和耐温能力较低。

螺旋板式换热器：由两个螺旋形金属板交错形成螺旋通道，流体逆向流动。其换热效率高，适合处理粘稠液体，结构简单且成本低，但适用于中小规模生产。

板翅式换热器：由薄金属板和翅片构成，提供大量表面接触面积，换热效率，但结构复杂、成本高，主要用于气体换热等特殊工况。

直接接触式换热器：冷热流体直接混合传递热量，结构简单且传热效率高，但仅适用于允许流体混合的场合，如气体洗涤塔、喷射式冷凝器等。

蓄热式换热器：通过固体蓄热体储存和释放热量，实现热量的时段性转移。其特点包括耐高温、适用于余热回收，但设备体积庞大且可能存在流体混合问题，常见于冶金工业的蓄热室和化工领域的空气预热器。

热管换热器：利用热管原理，通过工作液体在热端汽化、冷端冷凝的循环过程传递热量。其结构紧凑、导热性能优异，特别适用于高温高压环境下的热传递。

二、工作原理

换热器的核心传热机制包括热传导与热对流：

热传导：热量从高温物体通过固体壁面传递到低温物体。

热对流：流体中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。

三、应用领域

工业用换热器广泛应用于以下场景：

化工与石油行业：

原料预热与产品冷却：如蒸馏塔顶的冷凝器和塔底的再沸器。

反应热回收：通过换热器回收反应过程中产生的热量，提高能源利用率。

工况处理：碳化硅换热器在乙烯裂解装置中承受1350℃高温冲击，避免热震裂纹泄漏风险，年节能效益超千万元。

发电厂：

冷却系统：换热器用于冷却汽轮机排汽，确保设备安全运行。

余热利用：回收锅炉排烟余热，提高发电效率。例如，600MW燃煤机组通过换热器降低排烟温度30℃，发电效率提升1.2%，年节约燃料成本500万元。

冶金行业：

金属加热与冷却：控制金属熔融温度和热处理介质温度，提高材料性能。例如，高炉煤气余热回收换热器将热回收率从65%提升至88%，年节约标准煤2.1万吨。

食品加工：

温度控制：在牛奶巴氏杀菌、药品干燥及发酵罐控温等工艺中，换热器通过精确控制温度，保证产品质量与安全。例如，牛奶巴氏杀菌中，换热器将牛奶精确控温至72-75℃，保留营养与口感。

废气处理：

垃圾焚烧尾气处理：换热器耐受二氧化硫与氯化氢腐蚀，减少二噁英排放。

碳捕集（CCUS）：在-55℃工况下实现98%的CO₂气体液化，助力燃煤电厂碳捕集效率提升。

四、选型与维护

选型依据：

流体特性：包括流体的腐蚀性、粘度、相变情况等。例如，强腐蚀性介质需选用碳化硅或钛材换热器。

换热效率要求：根据工艺需求确定所需的传热系数和换热面积。例如，板式换热器传热效率高，适合对效率要求严格的场景。

操作条件：包括温度、压力及热负荷变化范围。

维护策略：

定期清洗：防止污垢沉积影响换热效率。

检查泄漏：确保设备密封性能，防止流体混合。

更换损坏部件：及时更换老化或损坏的换热管、板片等部件。