化工生產(chǎn)中的換熱通常在兩流體之間進(jìn)行，但是換熱的目的不盡相同。主要有兩種，或是將工藝流體加熱(汽化)，或是將工藝流體冷卻(冷凝)。
一? 加熱劑與加熱方法
(一)? 水蒸氣
水蒸氣是最常用的加熱劑。通常，使用飽和水蒸氣，在蒸汽過熱程度不大(過熱20一30°C)的條件下，允許使用過熱蒸汽。
采用水蒸氣作為加熱劑的主要優(yōu)點(diǎn)是：汽化潛熱大，蒸汽消耗量相對較小；在給定壓力下，冷凝溫度恒定，故在有必要時(shí)，可通過改變加熱蒸汽的壓力來調(diào)節(jié)其溫度。蒸汽冷凝時(shí)的給熱系數(shù)很大[a＝5000～15000W／(m2·.K)]，能夠在低的溫度差下操作；價(jià)廉、無毒無失火危險(xiǎn)等。
水蒸氣的主要缺點(diǎn)是：飽和溫度與壓力一一對應(yīng)，且對應(yīng)的壓力較高，甚至中等飽和溫度(200℃)就對應(yīng)著相當(dāng)大的壓力(1．56X106Pa)，對設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度要求高，投資費(fèi)用大。
用水蒸氣加熱的方法有兩種：直接蒸汽加熱和間接蒸汽加熱。
當(dāng)直接蒸汽加熱時(shí)，水蒸氣直接引入被加熱介質(zhì)中，并與介質(zhì)混合。這種方法適用于允許被加熱介質(zhì)和蒸汽的冷凝液混合的場合。直接蒸汽由鼓泡器引入，鼓泡器通常布置在設(shè)備底部，鼓泡器一般為開有許多鼓泡器通常布置在設(shè)備底部，鼓泡器一般為開有許多小孔的盤管，蒸汽鼓泡時(shí)，通過并攪拌液層，與介質(zhì)直接換熱。
當(dāng)間接蒸汽加熱時(shí)，通過換熱器的間壁傳遞熱量。當(dāng)蒸汽在換熱器內(nèi)沒有完全冷凝時(shí)，一部分蒸汽將隨冷凝液排出，造成蒸汽消耗量增加，為了使冷凝液能夠順利排出而不帶走蒸汽，需要設(shè)置冷凝水排除器，最常用的排除器為浮球式冷凝水排除器。圖9—5為一閉式浮球冷凝水排除器，由外殼、導(dǎo)向管、浮球(含導(dǎo)向桿)、針形閥等構(gòu)成。蒸汽和冷凝水的混合物進(jìn)入外殼內(nèi)，當(dāng)外殼內(nèi)液位上升到一定高度時(shí)，浮球上浮，針形閥開啟，排出冷凝水，液面下降，浮球下落，針形閥關(guān)閉，直至下次冷凝水再積累到一定高度，閥門再次開啟。在冷凝水排除器內(nèi)，始終維持一定的液位，以阻止蒸汽從冷凝水排除器內(nèi)漏出。1m3)100℃的水變?yōu)閘00°C的蒸汽，其體積為1700m3，若變?yōu)?00°C以上的蒸汽則為3000m3以上。水蒸氣爆炸的危險(xiǎn)以及由水蒸氣引起的爆炸事故十分普遍，相變引起的爆炸稱為蒸汽爆炸。蒸汽爆炸事故中最常見的是水汽化后引起的爆炸事故。
