一、換熱設備在化工行業(yè)中的應用

換熱器是指流體與流體之間進行熱交換的設備，是石油化學工業(yè)部門廣泛應用的一種通用設備，通過這種設備可進行熱量的傳遞，以滿足化工工藝的需要。在化工行業(yè)中，換熱設備的投資約占總投資的10%~20%。

在工業(yè)生產(chǎn)中，換熱設備的主要作用是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達到工藝過程規(guī)定的指標，以滿足工藝過程上的需要。

根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，用于不同生產(chǎn)過程的換熱器名稱又各不相同，例如用于加熱或冷卻過程的換熱器稱為加熱器或冷卻器，用于蒸發(fā)或冷凝過程的換熱器則稱為蒸發(fā)器或冷凝器。換熱器示意圖如圖2-1所示。

圖2-1換熱器示意圖

根據(jù)換熱的方式不同可將換熱器分為三種，即間壁式換熱器、直接接觸式(混合式)換熱器和蓄熱式換熱器。

(1)間壁式換熱器

冷熱兩種流體被固體壁隔開，不能直接接觸，熱流體的熱量要通過固體壁傳遞給冷流體。這種換熱器在石油、化工生產(chǎn)中應用最廣泛，如列管式換熱器、套管式換熱器、板式換熱器等。

(2)直接接觸式(混合式)換熱器

冷熱兩種流體直接接觸進行熱交換的換熱器，最常見的有冷水塔、氣液混合式冷凝器等。在氣液混合式冷凝器中，蒸汽和水直接接觸，蒸汽被水冷凝成液體。

(3)蓄熱式換熱器

內設有蓄熱體(一般為耐火磚)，讓冷熱兩種流體交替通過它，當熱流體通過時，蓄熱體吸收了熱流體的熱量而升溫，熱流體放出熱量而降溫;當冷流體通過蓄熱體時，蓄熱體放出熱量而降溫，冷流體吸收熱量而升溫。實現(xiàn)這一交替過程是用切換閱門進行的。在煉鋼、煉焦和熔煉玻璃的爐窯中，用這種方法來預熱助燃空氣。