热交换

“换热”这一术语在技术用语中经常使用。然而，从物理学上更为准确的术语是“热传递”。热是一种能量形式，只能从较热的系统传递到较冷的系统。严格意义上的相互交换并不会发生。

然而，在过程工程中，“换热”一词仍用于描述不同温度介质之间的有目的的热能传递。其目的是对热能进行受控地输入或移除。该过程是许多技术过程的基本单元操作。热传递可以通过热传导、对流或热辐射进行。在技术设备中，这些机制往往同时起作用。热量传输决定加热、冷却、干燥和反应过程。热流率可简化描述如下：

Qdot= U *A * ΔT

• Qdot 为热流率 (W)
• U 为总传热系数 (W/(m²·K))
• A 为传热面积 (m²)
• ΔT 为驱动温差 (K)

高效的热量传输需要介质与传热表面之间有良好接触。在混合器、反应器和干燥器中，这种接触通过物料的混合运动得以改善。相反，死角或停滞区会显著降低热传递效果。