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列管式冷卻器的應用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等，都是列管式冷卻器。它還廣泛應用于化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設備之一。

列管式冷卻器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。

混合式列管式冷卻器是通過冷、熱流體的直接接觸、混合進行熱量交換的列管式冷卻器，又稱接觸式列管式冷卻器。由于兩流體混合換熱后必須及時分離，這類列管式冷卻器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如，化工廠和發電廠所用的涼水塔中，熱水由上往下噴淋，而冷空氣自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面，熱水和冷空氣相互接觸進行換熱，熱水被冷卻，冷空氣被加熱，然后依靠兩流體本身的密度差得以及時分離。

蓄熱式列管式冷卻器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面，從而進行熱量交換的列管式冷卻器，如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。這類列管式冷卻器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設備稱蓄冷器，多用于空氣分離裝置中。

間壁式列管式冷卻器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換的列管式冷卻器，因此又稱表面式列管式冷卻器，這類列管式冷卻器應用最廣。