Konsep dan operasi penukar haba cengkerang dan tiub agak mudah dan berdasarkan aliran dan sentuhan haba dua cecair. Nama penukar haba cengkerang dan tiub berfungsi sebagai penjelasan proses, iaitu pertukaran suhu antara dua cecair. Dalam penukar haba, cecair yang dipanaskan atau panas akan mengalir di sekeliling cecair sejuk dan memindahkan haba ke arah aliran cecair sejuk.
Dalam sebarang keadaan di mana dua kepingan bahan bersentuhan, akan berlaku pertukaran atau pemindahan haba melalui permukaan konduktif. Proses penukar haba cengkerang dan tiub menyediakan tempat untuk dua cecair menukar atau memindahkan haba melalui logam konduktif.
Dalam proses penukar haba cangkerang dan tiub, satu bendalir mengalir melalui tiub manakala bendalir lain mengalir melalui cangkerang. Dalam rajah di bawah, yang merupakan cangkerang tiub lurus dan penukar haba tiub, salur masuk cangkerang untuk bendalir cangkerang masuk adalah di bahagian atas dengan alur masuk untuk bendalir tiub di bahagian bawah sebelah kanan.
Penukar haba cangkerang dan tiub mempunyai dua petak atau bahagian: bahagian cangkerang dan bahagian tiub. Apabila bekerja dengan penukar haba shell dan tiub, adalah penting untuk memutuskan di sebelah mana cecair panas akan masuk dan di mana cecair sejuk akan masuk; keputusan ini dirujuk sebagai peruntukan cecair.
Apabila terdapat perbezaan tekanan antara cecair, cecair tekanan rendah masuk melalui salur masuk shell kerana tiub direka untuk mengendalikan tekanan tinggi.
Bahagian Shell
Apabila menentukan aliran bendalir untuk bahagian cangkang, adalah penting untuk mengetahui bahawa cangkang itu lebih mahal untuk dibuat daripada tiub, dan ia lebih sukar untuk dibersihkan. Bahagian cangkerang mempunyai penyekat yang mengarahkan aliran bendalir merentasi berkas tiub.
Bendalir likat dan cecair dengan kadar aliran tinggi diproses melalui bahagian cangkang di mana terdapat pergolakan yang meningkat dan pekali pemindahan yang meningkat yang membawa kepada pemindahan haba yang lebih baik. Perubahan suhu yang besar biasanya dilakukan pada bahagian cangkang.
Bahagian Tiub
Satu keperluan pada bahagian tiub adalah untuk mencipta aliran bergelora; ini dicapai dengan memasang turbulator di dalam tiub melalui lubang dalam kepingan tiub. Seperti pergolakan dalam cangkerang, pergolakan dalam tiub meningkatkan kapasiti pemindahan haba. Fungsi kedua turbulator adalah untuk memastikan bahagian dalam tiub bersih dan tidak tercemar. Tiub mempunyai pergolakan dan penurunan tekanan yang lebih rendah dan memberikan aliran yang diperkemas.
pas
Penukar haba cangkerang dan tiub boleh mempunyai satu, dua, empat, enam atau lapan pas, yang ditulis 1-1, 1-2, 1-4 dan seterusnya. Nombor pertama ialah bilangan cengkerang. Nombor kedua ialah bilangan hantaran. Bilangan hantaran ialah bilangan kali bendalir melalui bendalir dalam cangkerang. Dalam penukar haba satu laluan, bendalir melalui cangkerang sekali. Apabila bilangan hantaran bertambah, pekali pemindahan haba meningkat.
Penukar Haba Shell dan Tiub Operasi
Seperti yang dapat dilihat dalam grafik, cecair sejuk masuk melalui tiub atau salur masuk shell dan dipanaskan oleh pemanasan konduktif dalam tiub; ia kemudian keluar diproses. Imej di bawah ialah penukar haba shell dan tiub dua laluan.
Aliran gelora dalam penukar haba cengkerang dan tiub meningkatkan kadar pemindahan haba dan mengelakkan kekotoran dalam tiub dan dinding cangkang. Aliran gelora yang berterusan mempunyai kesan pembersihan diri yang memastikan prestasi berterusan dan optimum. Sekat yang mengarahkan aliran dalam cangkerang mencipta geloranya manakala turbulator yang dipasang di dalam tiub mencipta geloranya.
Proses pertukaran haba dipermudahkan oleh sentuhan haba antara dua cecair yang terkandung dalam cangkerang dan tiub. Salah satu cecair meninggalkan lebih sejuk manakala satu lagi meninggalkan lebih panas atau panas.