هنگام طراحی لوله ها در مبدل حرارتی پوسته و لوله باید چندین ویژگی طراحی حرارتی در نظر گرفته شود: در طراحی پوسته و لوله تغییرات زیادی وجود دارد. به طور معمول ، انتهای هر لوله از طریق سوراخ در لوله ها به پلن ها (که بعضا جعبه آب نیز گفته می شود) وصل می شوند. لوله‌ها ممکن است به شکل U شکل مستقیم یا خم شوند و به آن یوتیوب گفته می شود.

قطر لوله: استفاده از قطر لوله کوچک باعث می شود مبدل حرارتی هم اقتصادی و هم جمع و جور باشد. با این حال ، بیشتر احتمال دارد که مبدل حرارتی سریعتر از بین برود و اندازه کوچک باعث تمیز کردن مکانیکی رسوب شود. برای غلبه بر مشکلات بدنه و تمیز کردن ، می توان از قطر لوله های بزرگتر استفاده کرد. بنابراین برای تعیین قطر لوله مبدل حرارتی باید فضای موجود ، هزینه و ماهیت رسوب مایعات در نظر گرفته شود.

ضخامت لوله:

ضخامت دیواره لوله ها معمولاً برای اطمینان از این موارد تعیین می شود:

فضای کافی برای خوردگی وجود دارد

این لرزش ناشی از جریان مقاومت دارد

قدرت محوری

در دسترس بودن قطعات یدکی مبدل حرارتی

مقاومت هوپ (برای تحمل فشار لوله داخلی)

مقاومت در برابر فشار (مقاومت در برابر فشار در پوسته)

طول لوله:

مبدل های حرارتی ارزانتر هستند که قطر پوسته آنها کوچکتر و طول لوله طولانی باشد. بنابراین ، به طور معمول هدفی وجود دارد که مبدل حرارتی را تا زمانی که از نظر جسمی امکان پذیر باشد ، در حالی که از توانایی های تولید فراتر نمی رود. با این وجود محدودیتهای زیادی برای این امر وجود دارد ، از جمله فضای موجود در محل نصب مبدل حرارتی و لزوم اطمینان از دسترسی لوله ها به طول هایی که دو برابر طول لازم باشد (بنابراین می توان آنها را برداشت و جایگزین کرد). همچنین ، لوله های نازک و بلند ، بیرون کشیدن و جایگزینی آنها دشوار است.

پیچ لوله:

طراحی لوله ها در مبدل حرارتی عملی است که اطمینان حاصل شود که لوله (یعنی فاصله مرکز لوله های مجاور) از 1.25 برابر قطر خارج لوله ها کمتر نیست. یک لوله بزرگتر به قطر کلی پوسته بزرگتر منتهی می شود که منجر به مبدل حرارتی گران تر می شود.

راه راه لوله:

این نوع لوله ها که عمدتا برای لوله های داخلی مورد استفاده قرار می گیرند باعث افزایش تلاطم مایعات می شوند و تأثیر آن در انتقال حرارت بسیار مهم است و عملکرد بهتری دارد.

چیدمان لوله:

به نحوه قرارگیری لوله ها در داخل پوسته اشاره دارد. چهار نوع اصلی از طرح بندی لوله وجود دارد که عبارتند از: مثلثی (30 درجه) ، مثلثی چرخان (60 درجه) ، مربع (90 درجه) و مربع چرخان (45 درجه). از الگوهای مثلثی برای انتقال گرمای بیشتر در مبدل حرارتی استفاده می شود زیرا آنها را مجبور می کنند که سیال به روشی پرتلاطم تر در اطراف لوله جریان یابد. الگوهای مربعی در جایی مورد استفاده قرار می گیرند که رسوب گذاری بالا تجربه شود و نظافت نیز منظم تر باشد.

منبع : بامین تهویه