機(jī)械領(lǐng)域，只要有旋轉(zhuǎn)或者運(yùn)動(dòng)的地方就會(huì)產(chǎn)生熱量，有了熱量就要考慮換熱和散熱，大型設(shè)備往往無(wú)法通過(guò)自然輻射完成散熱，都需要增加換熱器以帶走機(jī)械運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱量。今天我們就來(lái)聊一聊換熱器的結(jié)構(gòu)和原理。

　　工業(yè)系統(tǒng)的換熱器原理就是通過(guò)兩種介質(zhì)之間的熱傳遞實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，完成對(duì)機(jī)械設(shè)備，機(jī)械零件的冷卻。介質(zhì)一般是油，水，氣這三種。

　　如下圖，紅色的熱流體介質(zhì)在換熱器中有獨(dú)立的通道，藍(lán)色的冷流體介質(zhì)在換熱器中也有獨(dú)立的通道，當(dāng)兩種介質(zhì)在換熱器中流動(dòng)的時(shí)候，熱量通過(guò)通道壁從熱流體傳到冷流體中，實(shí)現(xiàn)可熱量的轉(zhuǎn)移。換熱器作用是將熱量轉(zhuǎn)移和傳遞，所以換熱器可以用在加熱場(chǎng)合，也可以用在冷卻場(chǎng)合。

　　冷熱流體在換熱器中進(jìn)行熱交換

　　根據(jù)常用的三種介質(zhì)的組合，換熱器往往有以下幾種：兩種介質(zhì)都是氣體-空空換熱器；兩種介質(zhì)都是油-油油換熱器；兩種介質(zhì)都是水-水水換熱器；兩種介質(zhì)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(xì)介紹每種散熱器的原理和應(yīng)用。

　　空空換熱器*常見(jiàn)的應(yīng)用就是汽車的中冷器了，是用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣，結(jié)構(gòu)如下圖。經(jīng)過(guò)渦輪增壓的熱空氣從中冷器左側(cè)的進(jìn)氣口進(jìn)入，穿過(guò)中間扁長(zhǎng)型通道，從右側(cè)出口流出。而溫度較低的外界空氣在風(fēng)扇的帶動(dòng)下從扁長(zhǎng)型的通道中垂直穿過(guò)中冷器。外界冷空氣和中冷器內(nèi)部的熱空氣完成熱傳遞，這樣熱空氣就被冷卻了。

　　中冷器結(jié)構(gòu)

　　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(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空氣，藍(lán)色的是在風(fēng)扇帶動(dòng)下的外界空氣的流向。兩種空氣在中冷器處交叉流動(dòng)，通過(guò)通道壁完成熱傳遞。

　　中冷器中氣體流動(dòng)方向

　　油空換熱器也多用于冷卻場(chǎng)合，這種冷卻換熱器簡(jiǎn)稱油散，結(jié)構(gòu)類似空空散熱器，只是熱介質(zhì)是油。一般用于齒輪箱散熱，因齒輪箱內(nèi)部的潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑齒輪時(shí)，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(guò)油泵的作用將齒輪箱潤(rùn)滑油循環(huán)起來(lái)，當(dāng)?shù)竭_(dá)油空散熱器時(shí)，風(fēng)扇在電機(jī)的帶動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)外界冷空氣吹響油空散熱，實(shí)現(xiàn)熱傳遞和換熱功能。

　　水空散熱器簡(jiǎn)稱水散，結(jié)構(gòu)上和油散沒(méi)有大的差別，只是熱介質(zhì)是水。*常見(jiàn)的就是發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器了，也就是我們常說(shuō)的水箱。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器

　　因?yàn)樗谋葻岜容^高，所以水散應(yīng)用范圍非常廣，電機(jī)，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(tǒng)

　　我們家用的暖氣片，就是典型的水空換熱器，只是結(jié)構(gòu)和汽車散熱器不同罷了。

　　油油換熱器兩種換熱介質(zhì)都是油，不過(guò)大多數(shù)兩種油是不同的類型。油油換熱器應(yīng)用較廣泛，在化工、石油、動(dòng)力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，其在化工生產(chǎn)中換熱器還可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)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(shí)也會(huì)用來(lái)加熱設(shè)備。換熱器不僅用于機(jī)械領(lǐng)域，在電力，化工等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用都十分廣泛。換熱器種類和結(jié)構(gòu)形式繁多，即使同一種用途的換熱器也會(huì)有很多種結(jié)構(gòu)形式，比方發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱水箱，就有管帶式，管片式，翅片式等多個(gè)結(jié)構(gòu)。

　　那么，你用過(guò)換熱器么？是什么結(jié)構(gòu)的？

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