換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，使流體溫度達(dá)到工藝流程規(guī)定的指標(biāo)的熱量交換設(shè)備，又稱熱交換器。日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是換熱器。在石油、化工、輕工、制藥、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常用作把低溫流體加熱或者把高溫流體冷卻，把液體汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液體。換熱器既可是一種單元設(shè)備，如加熱器，冷卻器和凝汽器等，也可是某一工藝設(shè)備的組成部分，如氨合成塔內(nèi)的換熱器。換熱器是化工生產(chǎn)中重要的單元設(shè)備，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，熱交換器的噸位約占整個(gè)工藝設(shè)備的20%有的甚至高達(dá)30%，其重要性可想而知。

　　換熱器行業(yè)在節(jié)能增效、提高傳熱效率、減小傳熱面積、降低壓降、提高裝置熱強(qiáng)度等方面的研究取得了顯著成績(jī)�；�于石油、化工、電力、冶金、船舶、機(jī)械、食品、制藥等行業(yè)對(duì)換熱器穩(wěn)定的需求增長(zhǎng)，我國(guó)換器行業(yè)在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。換熱器的發(fā)展趨勢(shì)有大型化和微型化兩大發(fā)展趨勢(shì)。下面請(qǐng)跟隨筆者來(lái)看一下比較“特別”的換熱器。

　　你知道嗎？中國(guó)最早的換熱器誕生于何時(shí)？
　　中國(guó)最早的換熱器是什么時(shí)候誕生的呢？沒(méi)錯(cuò)，最早的換熱器是伴隨著蒸餾灑而產(chǎn)生的。釀灑起源較早，新的考古發(fā)現(xiàn)表明，生活在公元前7000多年新石器時(shí)代人老祖先們已經(jīng)開始發(fā)酵釀酒了，發(fā)酵釀酒地點(diǎn)在河省舞陽(yáng)縣北舞渡鎮(zhèn)賈湖村。但那時(shí)候的釀酒使用酒曲發(fā)酵，酒精度較低，酒精度最高一般為20%左右。為了提高酒精度，這就產(chǎn)生了蒸餾酒，蒸餾酒產(chǎn)生就要晚得多了，大概產(chǎn)生于元代。那時(shí)候蒸餾也挺簡(jiǎn)單，在基座架著巨大的鍋，大鍋分上下兩層，下面的鍋里裝灑母，上面的鍋里裝冷水，基座上柴火旺盛，蒸煮灑母，含有酒精的氣體被上面的冷水冷卻，凝成液體，從管道流出，這就是蒸餾酒。上層鍋大概就是最早使用的換熱器了，堪稱換熱器的“鼻祖”，不過(guò)用現(xiàn)代的觀點(diǎn)來(lái)看這種熱器換熱效率太低，浪費(fèi)大量能源�，F(xiàn)代的蒸餾酒行業(yè)，早已鳥槍換炮，大量使用高效的板式換熱器了。
　　世界最大的板式換熱器　　
　　板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、夜—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。
　　阿法拉伐P-53浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油船上使用了八套T-50型板式換熱器，用來(lái)回收將石油從水分和氣體混合液中分離出來(lái)所使用的熱量。每臺(tái)換熱器的重量為30噸，有倫敦巴士那么高。阿法拉伐T-50型換熱器是世界上最大的類產(chǎn)品之一，因此常常被稱為“來(lái)自隆德的巨人”。
　　國(guó)內(nèi)最大的板殼式換熱器
　　板殼式換熱器是以板管作為傳熱元件的換熱器，又稱薄片換熱器。它主要由板管束和殼體兩部分組成。板殼式換熱器是介于管殼式換熱器和板式換熱器之間的一種結(jié)構(gòu)形式，它兼顧了二者的優(yōu)點(diǎn)：
　　1、以板為傳熱面，傳熱效能好。傳熱系數(shù)約為管殼式換熱器的2倍。
　　2、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。
　　3、耐溫、抗壓，最高工作溫度可達(dá)800℃，最高工作壓力達(dá)6.3兆帕。
　　4、扁平流道中流體高速流動(dòng)，且板面平滑，不易結(jié)垢，板束可拆出，清洗也方便。
　　但這種換熱器制造工藝較管殼式換熱器復(fù)雜，焊接量大且要求高，因而它的推廣應(yīng)用受到一定限制。板殼式換熱器用于化工、造紙、制藥和食品等工業(yè)部。
　　國(guó)機(jī)集團(tuán)所屬蘭州石油機(jī)械研究所自主研發(fā)的、中國(guó)目前最前大換熱面積的板殼式換熱器，換熱面積接近9000方米，該換熱器直徑3.5米，總長(zhǎng)19.3米，板束寬度達(dá)2米，總重230噸。該產(chǎn)品將應(yīng)用于中國(guó),最大的煉油化工一體化項(xiàng)目--福建煉油乙烯一體化合資項(xiàng)目。該項(xiàng)目由國(guó)石化福建煉化、沙特阿拉伯阿美海外公司和埃克森美孚(中國(guó))石油化工公司三方投資興建的，總投資額49.6億美元。
　　世界上最大的管殼式換熱器
　　大型管殼式換熱器廣泛應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵等工領(lǐng)域。由于工藝要求高，制造難度大，目前世界上僅有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠成功研制。
　　世界上最大的管式掙執(zhí)器誕生在哪里呢？這臺(tái)世界最大的管殼式換熱器就是鎮(zhèn)海煉化100萬(wàn)噸/年乙烯工程 
關(guān)鍵設(shè)備-循環(huán)氣冷卻器E-6111。該設(shè)備殼程長(zhǎng)度20000mm，殼程筒體內(nèi)徑4000mm，管束6283根，管束長(zhǎng)20003mm，設(shè)備總長(zhǎng)度43725mm，換熱面積12325m2，設(shè)備重量370噸，堪稱管殼換熱器中的“大哥大”。
　　近年來(lái)，中國(guó)一重進(jìn)行了上百次試驗(yàn)，攻克了雙等級(jí)換熱管束的焊接和脹接、組裝焊接次序、局部熱處理等高難技術(shù)，終形成了一整套設(shè)計(jì)、工藝方案，為順利完成制造這臺(tái)世界上最大的換熱器提供了技術(shù)支持。
　　中國(guó)一重是中國(guó)大的以生產(chǎn)軋鋼、冶金、鍛壓、電站、石化等重型設(shè)備為主體的大型機(jī)械裝備制造企業(yè)，中國(guó)最大臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)就誕生在這里。該換熱器的研制成再次印證了中國(guó)裝備制造業(yè)的實(shí)力，大大提高了我國(guó)化裝備制造業(yè)的創(chuàng)新能力，代表了世界石化裝備的最高水平，從而推進(jìn)了我國(guó)100萬(wàn)噸/年乙烯成套裝備國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。
　　國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)纏繞管式換熱器
　　纏繞管式換熱器相對(duì)于普通的列管式換熱器具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，適用溫度范圍廣、適應(yīng)熱沖擊、熱應(yīng)力自身消除、緊湊度高，由于自身的特殊構(gòu)造，使得流場(chǎng)充分發(fā)展，不存在流動(dòng)死區(qū)，尤其特別的，通過(guò)設(shè)置多股管程(殼程單股)，能夠在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)滿足多股流體的同時(shí)換熱。繞管式換熱器通過(guò)在管壁外側(cè)螺旋纏繞的換熱管，對(duì)管內(nèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行熱交換。繞管式換熱器換熱效率高、能耗少、占地小，但繞制工藝復(fù)雜，對(duì)換熱管的對(duì)接質(zhì)量要求極高。
　　洛陽(yáng)隆惠石化工程有限公司自主設(shè)計(jì)制造的國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)繞管式換熱器18-E-01，成功在中國(guó)石化洛陽(yáng)分公司芳烴異構(gòu)化裝置安裝投用。此次隆惠石化研制的洛陽(yáng)石化芳烴構(gòu)化裝置進(jìn)料換熱器18-E-01，直徑2.2米、長(zhǎng)23米、總重量132噸，整體采用S30408不銹鋼制造。
　　世界上最小的換熱器
　　說(shuō)完了最大的換熱器，世界上最小的換熱器又應(yīng)用在哪呢？它就是微型微通道換熱器，這種換熱器通道當(dāng)量直徑在10-1000μm。這種換熱器的扁平管內(nèi)有數(shù)十條細(xì)微流道，在扁平管的兩端與圓形集管相聯(lián)。集管內(nèi)設(shè)置隔板，將換熱器流道分隔成數(shù)個(gè)流程。
　　微通道(微通道換熱器)的工程背景來(lái)源于上個(gè)世年代高密度電子器件的冷卻和90年代出現(xiàn)的微電子機(jī)械系統(tǒng)的傳熱問(wèn)題。1981年，Tuckerman和Pease提出了微通道散熱器的概念。1985年Swife,Migliori和Wheatley研制出了用于兩流體熱交換的微通道換熱器。隨著微制造技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠制造水力學(xué)直徑10-1000μm通道所構(gòu)成的微尺寸換熱器。2001年，Jiang等提出微熱管冷卻系統(tǒng)的概念，該微冷卻系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)微散熱系統(tǒng)，由電子動(dòng)力泵、微冷凝器、微熱管組成。如果用微壓縮冷凝系統(tǒng)替代微冷凝器，可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)冷卻，支持高密度熱量電子器件的高速運(yùn)行。隨著微加工技術(shù)的提高，目前可以加工出流道深度范圍為幾微米至幾百微米的高微型換熱器。
　　內(nèi)蒙換熱器廠家是一個(gè)極其龐大的家族，以上幾種“特別”的換熱器也只是換熱器龐大家族的一小塊分支，筆相信隨著換熱器在工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，換熱器的設(shè)計(jì)、制造、加工技術(shù)的不斷發(fā)展，上述換熱器的記錄也會(huì)不斷被打破。