从热回收到空气盘管，再到制冷再到发电厂，选择合适的热交换器材料是关键-特别是考虑到热质量，钎焊时的抗流挂性和耐腐蚀性。

您是否知道自然界中最佳的热交换实例就像鼻子上的鼻子一样明显？嗯，从技术上讲，这是鼻子上的变暖吸入空气和冷却呼出空气。但是换热器的设计不仅仅取决于对生物学的直觉理解。

它需要仔细考虑操作环境，应用以及至关重要的是所用材料的性能。

幸运的是，一旦您评估了环境和应用，选择材料就变得更加容易。如果热交换器将在室外运行，或在具有腐蚀性介质的加工厂中运行，则必须具有较高的耐腐蚀性。

壳管式热交换器如何工作？

同样，设计工程师必须考虑将通过交换器携带的流体，并相应地指定材料。

例如，对于至关重要的是，在药物加工应用中，物质在通过标准壳管式热交换器时必须保持纯净。在这种环境下，管子必须由惰性材料制成，甚至可能是非金属的非常规材料，例如玻璃。

通常，用于热交换器的两种最常用的材料是铝和铜。两种金属均具有最佳的热性能和耐腐蚀性，使其成为理想的选择，其中大多数差异是针对特定应用的。

热交换器用铜

普通纯铜在20摄氏度下的典型热导率为386.00 W /（m·K）。这使得铜成为导热性最高的普通金属，再加上相对较低的比热（约0.385 J /（g·°C），巩固了其在热交换器中的普及性。

这些特性确实带来了价格的略微上涨。大多数设计工程师和产品设计师认为这是铜和铜之间最大的决定因素之一。铝 对于较小的项目。

但是，使用铜时需要考虑一些实际的考虑因素。例如，材料的密度可能意味着它不适用于需要轻型热交换器的某些应用。

热交换器用铜管。

此外，铜的柔韧性比铝低，因此很难形成某些形状。因此，设计工程师从事板翅 热交换器是一种使用板和翅片室在流体之间传递热量的热交换器，可能会发现 铝 更适合鳍。

另外，重要的是铜管的焊接应采用钎焊而不是钎焊，因为众所周知，后者会在接头处形成物质堆积。这意味着设计工程师还应提供具有良好抗流挂性的铜，以减少钎焊过程中的变形。

SWEP钎焊板式热交换器（BPHE）是将热量从一种介质传递到另一种介质的最有效方法之一。

铜还有一些长期的腐蚀考虑。随着材料的老化，它会形成铜绿-随时间推移而氧化形成的古铜色薄层，使材料呈绿色。

正是这种化学反应使自由女神像变成了今天的标志性绿色。该过程通常需要15年或更长时间，具体取决于材料的维护方式及其环境。

当然，我们无法保证换热器的外部颜色会像自由女神像的铜绿一样受到人们的欢迎，因此产品设计师可能会选择铜的替代品来体现不同的美感。在任何情况下，古铜色都是绝缘的，并可能导致其堆积时导热系数降低。

尽管有这些因素，但是铜的导热性可以通过其有效的热传递来补偿维护方面的考虑。在某些情况下，铜的较高的导热系数意味着铜管可以像两个铝管一样有效地传导热量。

热交换器用铝

对于需要较轻，热效率高的材料或需要更紧凑的设计预算的设计工程师，铝是主要候选人。

对于纯铝而言，其导热系数为237 W /（m·K），对于大多数合金而言，其导热系数约为〜160 W /（m·K），因此，铝是第三大导热材料，并且可以说是最具成本效益的材料。铝还提供0.44 J /（g·°C）的比热，使其散发热量的效率几乎与铜一样。

铝还比铜轻得多，更柔软，解决了工程师在使用铜时可能遇到的许多实际问题。它具有更大的延展性，因此设计用于燃气炉的板翅式交换器的工程师会发现，它更适合复杂的翅片。

在热交换机器和泵浦的金属板材在食品工业工厂。

然而， 铝铜的抗流挂性通常比铜低，使其在钎焊过程中以及反复加热循环后更容易变形。

幸运的是，可以通过选择指定一个 铝 经过专门配制的合金，可以使金属的性能更接近铜，而不会明显增加 价钱。

例如，该合金用锌和锰等元素强化，使钎焊后的抗拉强度更高。这种金属在加工过程中会形成大晶粒，从而改善了其下垂性能。

就热交换器的适用性而言，铝和铜的特性非常匹配，关键的决定因素最终是应用程序的实际需求。