Теплообменники кожухотрубного типа (многотрубные теплообменники) имеют кожух (корпус) и несколько труб (теплообменные трубки). Они спроектированы таким образом, чтобы обеспечить большую площадь поверхности переноса в небольшом пространстве с минимальной потерей давления жидкости. Они могут применяться для любых целей, от низкой температуры до высокой температуры, от низкого давления до высокого давления, а также для нагрева, охлаждения, испарения и конденсации. Они отличаются высокой надежностью по сравнению с другими типами теплообменников и наиболее широко используются в гидравлических и химических отраслях промышленности.
Корпус теплообменника - (1)
Камера подключения - (2)
Направляющая камера - (3)
Внутренние трубы - (4)
Трубные листы - (5)
Перегородки - (6)
Аппаратная прокладка - (7)
Теплообменник - это система без давления, в которой две среды текут друг за другом, разделенные настолько тонкой стенкой, насколько это возможно, так что, если существует разница температур, они будут взаимно обмениваться теплом, не смешиваясь в процессе.
Как показано на схеме, одна среда протекает через камеру оболочки, а вторая среда - через камеру трубки. Поток через камеру оболочки регулируется перегородками, позволяющими проходить как можно большему количеству поперечного потока к трубам. Форма и расстояние между перегородками адаптированы к применению.
В зависимости от целесообразности, скорости и потери давления, поток через камеру трубки осуществляется за один проход или несколько проходов.
За исключением потерь на излучение, количество подводимого тепла такое же, как и количество выделяемого тепла.
Однако эффективный теплообмен может иметь место только при наличии достаточной разности температур. Чем больше разница температур, тем меньше требуемая поверхность теплопередачи. Это делает возможным создание компактного устройства.
Теплопередача теплообменника является произведением средней логарифмической разности температур, поверхности теплопередачи и коэффициента теплопередачи. Последнее во многом определяется характеристиками потока среды, то есть конструктивными особенностями.
С другой стороны, поставщик теплообменников должен иметь большой опыт применения в отношении термодинамических свойств специальных сред при соответствующих давлениях и температурах. Это также относится к вопросам факторов загрязнения и совместимости материалов.
Расчет и проектирование теплообменников выполняются с помощью ведущих мировых программ (например, HTRI, Исследовательский институт по теплопередаче) и с помощью собственного программного обеспечения, которое уже используется во всем мире.