机械领域，只要有旋转或者运动的地方就会产生热量，有了热量就要考虑换热和散热，大型设备往往无法通过自然辐射完成散热，都需要增加换热器以带走机械运动中产生的热量。今天我们就来聊一聊换热器的结构和原理。

工业系统的换热器原理就是通过两种介质之间的热传递实现热量的转移，完成对机械设备，机械零件的冷却。介质一般是油，水，气这三种。

如下图，红色的热流体介质在换热器中有独立的通道，蓝色的冷流体介质在换热器中也有独立的通道，当两种介质在换热器中流动的时候，热量通过通道壁从热流体传到冷流体中，实现可热量的转移。换热器作用是将热量转移和传递，所以换热器可以用在加热场合，也可以用在冷却场合。

冷热流体在换热器中进行热交换

根据常用的三种介质的组合，换热器往往有以下几种：两种介质都是气体-空空换热器；两种介质都是油-油油换热器；两种介质都是水-水水换热器；两种介质一种是油，一种是水-油水换热器；还有油空散热器，水空散热器。以下详细介绍每种散热器的原理和应用。

空空换热器

空空换热器最常见的应用就是汽车的中冷器了，是用于冷却发动机的进气，结构如下图。经过涡轮增压的热空气从中冷器左侧的进气口进入，穿过中间扁长型通道，从右侧出口流出。而温度较低的外界空气在风扇的带动下从扁长型的通道中垂直穿过中冷器。外界冷空气和中冷器内部的热空气完成热传递，这样热空气就被冷却了。

中冷器结构

下图是汽车中冷器的布置，以及流体的流向。红色为温度较高的发动机进气空气，蓝色的是在风扇带动下的外界空气的流向。两种空气在中冷器处交叉流动，通过通道壁完成热传递。

中冷器中气体流动方向

油空换热器

油空换热器也多用于冷却场合，这种冷却换热器简称油散，结构类似空空散热器，只是热介质是油。一般用于齿轮箱散热，因齿轮箱内部的润滑油在润滑齿轮时，也有给齿轮降温的作用，所以把齿轮油的热量带走也就把齿轮箱的齿轮和轴承降温了。其原理就是通过油泵的作用将齿轮箱润滑油循环起来，当到达油空散热器时，风扇在电机的带动下，驱动外界冷空气吹响油空散热，实现热传递和换热功能。

水空散热器

水空散热器简称水散，结构上和油散没有大的差别，只是热介质是水。最常见的就是发动机散热器了，也就是我们常说的水箱。

发动机散热器

因为水的比热比较高，所以水散应用范围非常广，电机，变频器，新能源汽车的电池都是使用的水空散热器。

新能源冷却系统

我们家用的暖气片，就是典型的水空换热器，只是结构和汽车散热器不同罢了。

油油换热器

油油换热器两种换热介质都是油，不过大多数两种油是不同的类型。油油换热器应用较广泛，在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器还可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

管壳式油油换热器

除了以上换热器，油水换热器，水水换热器使用的都非常普遍，换热器也不仅仅只是为了散热，有时也会用来加热设备。换热器不仅用于机械领域，在电力，化工等多个领域应用都十分广泛。换热器种类和结构形式繁多，即使同一种用途的换热器也会有很多种结构形式，比方发动机的散热水箱，就有管带式，管片式，翅片式等多个结构。

那么，你用过换热器么？是什么结构的？