シェルアンドチューブ熱交換器の動作原理

熱伝達プロセス
シェルアンドチューブ熱交換器では、温度の異なる 2 つの流体がそれぞれチューブ側とシェル側に流れます。高温流体は管壁を通って低温流体に熱を伝えます。熱伝達は主に熱伝導と対流によって行われます。管壁では熱伝導により高温側から低温側に熱が伝わり、熱が伝わります。一方、チューブとシェル内の流体では、熱は対流によって伝達されます。
温度分布と伝熱温度差
熱交換器が安定して動作している場合、流体の温度はチューブ側流体とシェル側流体の流れ方向に沿って徐々に変化します。向流（つまり、チューブ側とシェル側の流体の流れ方向が逆）で動作する熱交換器の場合、熱伝達プロセス中の熱伝達温度差が比較的大きく、大量の熱伝達が達成できます。小さな伝熱面積。並列運転（チューブ側流体とシェル側流体の流れ方向が同じ）では、熱伝達温度差は入口端で大きく、出口端で小さくなり、全体の熱伝達温度差は熱伝達温度差よりも小さくなります。逆流動作。