分类：①按用途：加热器、冷却器、冷凝器、再沸器、蒸发器等。
②按冷热流体热量交换的原理和方式：直接接触式：冷、热直接混合。
蓄热式：间壁式：冷、热两流体由固体壁隔开，不直接接触。
间壁式换热器的类型：(1)夹套式换热器：结构：在容器外壁安装夹套制成。
优点：结构简单。
缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。
应用范围：主要用于反应过程的加热或冷却。
强化传热方法：釜内安装搅拌器，加螺旋隔板，在釜内安装蛇管。
(2)沉浸式蛇管换热器：结构：将金属管子绕成各种形状，沉浸在液体中。
优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
缺点：管外流体的湍流程度低，表面传热系数较小。
管内易除垢。
强化传热方法：可安装搅拌器。
(3)喷淋式换热器：结构：将换热管成排地固定于支架上，热流体在管内流动，冷却水由管上方的喷淋。
优点：湍流程度高，传热效果好；冷却水在喷林中气化，携带热量，降低冷却水温度；便于检修和清洗。
缺点：喷淋不易均匀，杂质易进入冷却水。
应用范围：多用于冷却管内的热流体。
⑷套管式换热器：结构：将两种直径大小不同的直管装成同心套管，并可用U形肘管把管段串联起来，每一段直管称作一程。
优点：表面传热系数大；逆流流动，平均温差最大；结构简单；能承受高压。
缺点：占地面极大；耗材量大；易泄漏。
应用范围：流量不大，粘度较大，传热面积不多，压强较高。
⑸管壳式换热器又称为列管式换热器，是最典型的间壁式换热器。
结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。
一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。
管束的壁面即为传热面。
优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大。
多程：管程：封头内设置分程隔板，单管程→多管程。
多壳程：相当于单壳程串联，传热面积↑。
传热面积：流通截面积：说明：管程数↑，流通截面积↓，管内流速↑，hi↑，强化传热。
折流挡板：作用：提高壳程流体湍动程度(Re＞100湍流)，ho，强化传热。
冲刷沉积物，减小污垢热阻；对壳体起支撑作用。
代价：壳体阻力↑，系统动力消耗↑。
安装：上下安装，常用；左右安装，排液不畅时采用。
常用形式：弓形，圆盘形。
a）固定管板式换热器优点：结构简单，成本低；局限：管、壳温度不同，产生热应力，当Δt＞50℃时，管弯曲、断裂或管板变形。
壳程不易机械清洗；适用： 壳程流体不易结垢或容易化学清洗；壳体与传热管壁温度之差小于50℃，否则加膨胀节。
b）浮头式换热器特点：消除了温差应力、便于清洗和检修；结构复杂、成本高；适用：应用广泛。
c）U形管式换热器：特点：具有温度补偿作用；管程不易清洗。
适用：可用于高温高压，适用于管程为洁净而不易结垢的流体。
列管式换热器的设计和选用：（1）列管式换热器设计和选用应考虑的问题。
(a)选择流程：哪一个物流走管程，哪一个物流走壳程。
(b) 流速的选择流速↓，表面传热系数↓，污垢热阻↑，流体阻力↓；流速↑，表面传热系数↑，污垢热阻↓，流体阻力↑。
管程和壳程都需要选择适宜的流速对于液体，一般粘度越大，要求流速越大。
(c) 流动方式的选择对于同样的进、出口条件，传热量相同，A逆<A并；管程或壳程↑，表面传热系数↑，但同时流动阻力↑，△tm↓，应权衡确定。
(d) 换热管规格和排列的选择换热管规格：换热管规格越小，单位体积传热面积越大；容易结垢、赌塞，阻力大，制造、检修不便。
管长选取：有利于清洗和选材。
1.5m、2m、3m、4.5m、6m、9m；管子在管板上的排列：正三角形排列优点：结构紧凑，管外湍流程度高，表面传热系数大。
正方角形排列优点：易于检修、清洗。
(e)折流挡板：可大幅度提高管外表面传热系数。
考察折流板的参数：形式、缺口大小、折流板间距。
圆缺形折流挡板的缺口大小的选择。
圆缺形折流挡板的间距的选择：间距太大，表面传热系数下降，间距太小，阻力增大，不便制造、检修。
挡板间距：一般取壳体内径的0.2~1.0倍。
我国系列标准：固定管板：100、150、200、300、450、600、700；浮头式：100、150、200、250、300、350、450、600。
（2）流体通过换热器时阻力的计算① 管程阻力：② 壳程阻力对于壳程阻力的计算，由于流动状态比较复杂，计算公式多，计算结果相差较大。
埃索法：（3）管壳式换热器的设计和选用的计算步骤已知某物流流量、初始温度加热（或者冷却）至某一温度，需要：确定加热（或者冷却）物流和换热设备。
A 选择匹配物流：根据工艺物流的初始温度、目标温度和热负荷。
优先选择工艺物流，尽量选择低品位的公用工程。
热量恒算方程：算出热负荷、匹配物流的目标温度或者流量。
B 选择流程C 算出平均传热温差D 根据经验估计总传热系数K估E 选取管程适宜管径、流速，根据A估，确定管数、管长及管程数。
F 确定管子排列方式，选取管心距，计算壳体内径壳径的圆整，以400为基数，100或者50为进级档。
G 选取折流板圆缺通常取25%，确定折流板间距，计算折流板数。
H 选取进出口接管直径I 计算管、壳程阻力计算管、壳程流速和阻力，判断是否合理。
J 核算热流量求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。
如果相差较多，应重新估算。
一般应使裕度为20%左右。
裕度的计算式为：换热器的传热强化途径：强化方法：提高K、A或Δtm目的：传热面积↓ ，使设备费用降低。
（1）提高K值：①降低污垢热阻；②提高表面传热系数若hi≤ho，提高h小(hi)的一侧；两侧h相近，应同时提高两侧流体的h。
提高表面传热系数h的方法：无相变传热a）提高管内流速：优点：总传热系数↑，传热面积↓，设备投资费↓代价：流动阻力↑，动力消耗↑，操作费用↑。
经济优化：选择适宜流速，使总费用最低。
b）制造人工粗造表面：促进边界层分离，减薄层流底层，强化传热。
c）加设扰流元件：管内装入麻花铁、螺旋圈或金属丝片；增强湍动，破坏层流底层。
有相变传热：冷凝 ：1）采用滴状冷凝，2）及时排放不冷凝气体，3）气、液流向一致，4）合理布置冷凝面，5）利用表面张力（沟槽，金属丝）。
沸腾：1）保持核状沸腾，2）制造人工表面，增加汽化核心数。
（2）提高传热推动力限制：两侧均为工艺物流时，温度不能任意改动。
适用：一侧为公用工程物流(加热蒸汽、冷凝水)时，其进口温度可调。
例：提高冷却水用量：tc2↓，Δtm↑提高加热蒸气压力：p↑，ts↑ ，Δtm↑蒸发、闪蒸：p ↓，ts ↓，Δtm↑（3）增加传热面积改善传热表面，增加单位体积设备的传热面积。
如采用：不同异形管；开槽及加翅片；折流形式；多孔、高效传热面。
管壳式换热器的缺点：流通截面积相同的情况下，圆形通道表面积最小，即相同流速下，圆管表面积最小。
圆管之间不能紧密排列，单位体积换热器的传热面小，材料消耗大。
其他类型换热器：（1）各种板式换热器① 板式换热器高效紧凑的换热设备优点：板间流动湍流程度高，板片厚度薄，传热系数大；板间缝隙小、结构紧凑、单位容积提供的传热面积大250~1000（圆管40~150）、金属材料消耗量低；具有可拆卸结构，操作灵活性大、加工容易、检修清洗方便。
缺点：允许操作压力、操作温度比较低；处理量不大；易渗漏。
② 螺旋板式换热器③ 板壳式换热器与列管式换热器的区别：板束→管束。
优点：传热系数大、结构紧凑、坚固，能承受很高的温度和压力。
缺点：制造工艺复杂、焊接要求高。
（2）空气冷却器适用：适用于缺水地区。
缺点：装置比较庞大、占空间多、动力消耗大。
（3）热管换热器一种新型传热元件。
优点：传热能力大、应用范围广、结构简单、工作可靠；适用：对冷热两侧传热系数都很小的传热过程比较有效。
换热器网络综合：要确定具有最小的设备投资费用和操作费用的换热网络，并满足把每一过程物流由初始温度达到指定的目标温度。
换热网络综合方法：夹点技术—Linnhoff；调优方法—Motard；数学规划法—Grossmann。
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