Como funciona um trocador de calor tubular?

Um trocador de calor tubular é uma ferramenta usada para alternar o calor entre fluidos sem permitir que eles se misturem. Ele inclui uma sequência de tubos fechados dentro de uma concha, com cada fluido fluindo por caminhos separados. Aqui está uma explicação passo a passo de como um trocador de calor tubular funciona:
Caminhos de Fluidos: Um fluido, chamado de fluido número um, flui através dos tubos, enquanto o outro, chamado de fluido secundário, flui para fora dos tubos dentro da concha, cercando-os. Dependendo do design, o curso de deslizamento para os fluidos pode ser co-corrente (dentro do curso igual), contracorrente (direções contrárias) ou deslizamento cruzado.
Transferência de Calor: O fluido número um entra no trocador de calor em uma parada dos tubos, enquanto o fluido secundário é adicionado no lado do casco. Se o calor deseja ser transferido do fluido número um para o fluido secundário, o fluido número um é o novo fluido, e o fluido secundário é o fluido sem sangue. Por outro lado, se o resfriamento for necessário, os trabalhos são invertidos.
Condução e Convecção: O calor é realizado através das partições dos tubos do novo fluido para a parede do tubo mais fria. Então, através da convecção, o calor é transferido da parede do tubo para o fluido secundário mais frio que flui através dos tubos. O desempenho deste procedimento depende de elementos como a condutividade térmica do material do tubo, o preço de deslizamento de cada fluido e a distinção de temperatura entre eles.
Aletas (Opcional): Em alguns trocadores de calor tubulares, aletas são entregues na parte externa dos tubos para aumentar a região do piso em contato com o fluido secundário, além de melhorar a transferência de calor.
Controle de temperatura: para garantir uma mudança de temperatura potente e manter as temperaturas de saída preferidas para cada fluido, as cotas de deslizamento e as temperaturas de entrada podem ser controladas pelo uso de válvulas e sensores.
Saída e Recirculação: Após a mudança de aquecimento, os fluidos saem do trocador de calor em suas respectivas saídas. O fluido número um resfriado (ou aquecido) pode ser recirculado de volta para o procedimento ou dispositivo que ele atende, enquanto o fluido secundário aquecido (ou resfriado) é direcionado para seu nível ou procedimento subsequente.
Trocadores de calor tubulares são amplamente utilizados devido à sua versatilidade, capacidade de lidar com fluidos de alto estresse e adequação para lidar com fluidos com sólidos suspensos. Eles descobrem pacotes em indústrias que vão desde processamento químico e petroquímico até processamento de alimentos e bebidas e sistemas HVAC.