機械領域，只要有旋轉或者運動的地方就會產生熱量，有了熱量就要考慮換熱和散熱，大型設備往往無法通過自然輻射完成散熱，都需要增加換熱器以帶走機械運動中產生的熱量。今天我們就來聊一聊換熱器的結構和原理。

　　工業系統的換熱器原理就是通過兩種介質之間的熱傳遞實現熱量的轉移，完成對機械設備，機械零件的冷卻。介質一般是油，水，氣這三種。

　　如下圖，紅色的熱流體介質在換熱器中有獨立的通道，藍色的冷流體介質在換熱器中也有獨立的通道，當兩種介質在換熱器中流動的時候，熱量通過通道壁從熱流體傳到冷流體中，實現可熱量的轉移。換熱器作用是將熱量轉移和傳遞，所以換熱器可以用在加熱場合，也可以用在冷卻場合。

　　冷熱流體在換熱器中進行熱交換

　　根據常用的三種介質的組合，換熱器往往有以下幾種：兩種介質都是氣體-空空換熱器；兩種介質都是油-油油換熱器；兩種介質都是水-水水換熱器；兩種介質一種是油，一種是水-油水換熱器；還有油空散熱器，水空散熱器。以下詳細介紹每種散熱器的原理和應用。

　　空空換熱器*常見的應用就是汽車的中冷器了，是用于冷卻發動機的進氣，結構如下圖。經過渦輪增壓的熱空氣從中冷器左側的進氣口進入，穿過中間扁長型通道，從右側出口流出。而溫度較低的外界空氣在風扇的帶動下從扁長型的通道中垂直穿過中冷器。外界冷空氣和中冷器內部的熱空氣完成熱傳遞，這樣熱空氣就被冷卻了。

　　中冷器結構

　　下圖是汽車中冷器的布置，以及流體的流向。紅色為溫度較高的發動機進氣空氣，藍色的是在風扇帶動下的外界空氣的流向。兩種空氣在中冷器處交叉流動，通過通道壁完成熱傳遞。

　　中冷器中氣體流動方向

　　油空換熱器也多用于冷卻場合，這種冷卻換熱器簡稱油散，結構類似空空散熱器，只是熱介質是油。一般用于齒輪箱散熱，因齒輪箱內部的潤滑油在潤滑齒輪時，也有給齒輪降溫的作用，所以把齒輪油的熱量帶走也就把齒輪箱的齒輪和軸承降溫了。其原理就是通過油泵的作用將齒輪箱潤滑油循環起來，當到達油空散熱器時，風扇在電機的帶動下，驅動外界冷空氣吹響油空散熱，實現熱傳遞和換熱功能。

　　水空散熱器簡稱水散，結構上和油散沒有大的差別，只是熱介質是水。*常見的就是發動機散熱器了，也就是我們常說的水箱。

　　發動機散熱器

　　因為水的比熱比較高，所以水散應用范圍非常廣，電機，變頻器，新能源汽車的電池都是使用的水空散熱器。

　　新能源冷卻系統

　　我們家用的暖氣片，就是典型的水空換熱器，只是結構和汽車散熱器不同罷了。

　　油油換熱器兩種換熱介質都是油，不過大多數兩種油是不同的類型。油油換熱器應用較廣泛，在化工、石油、動力、食品及其它許多工業生產中占有重要地位，其在化工生產中換熱器還可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等。

　　管殼式油油換熱器

　　除了以上換熱器，油水換熱器，水水換熱器使用的都非常普遍，換熱器也不僅僅只是為了散熱，有時也會用來加熱設備。換熱器不僅用于機械領域，在電力，化工等多個領域應用都十分廣泛。換熱器種類和結構形式繁多，即使同一種用途的換熱器也會有很多種結構形式，比方發動機的散熱水箱，就有管帶式，管片式，翅片式等多個結構。

　　那么，你用過換熱器么？是什么結構的？

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