Aquecedor tubular de aço inoxidável com estrutura simples.

Um trocador de calor tubular consiste em componentes como casco, feixe de tubos de transferência de calor, placa tubular, placa defletora (ou defletor) e caixa tubular. O casco é geralmente cilíndrico, com um feixe de tubos instalado em seu interior, e as duas extremidades do feixe são fixadas na placa tubular. Existem dois tipos de fluidos para troca de calor: frio e quente. Um flui dentro do tubo e é chamado de fluido do lado do tubo; o outro flui fora do tubo e é chamado de fluido do lado do casco. Para melhorar o coeficiente de transferência de calor do fluido externo ao tubo, várias placas defletoras são geralmente instaladas dentro do casco. As placas defletoras podem aumentar a velocidade do fluido no lado do casco, forçando o fluido a passar pelo feixe de tubos várias vezes de acordo com o caminho especificado e aumentando o grau de turbulência do fluido. Os tubos de troca de calor podem ser dispostos em triângulos equiláteros ou quadrados na placa tubular. O arranjo em triângulos equiláteros é relativamente compacto, com um alto grau de turbulência no fluido externo ao tubo e um grande coeficiente de transferência de calor; O formato quadrado facilita a limpeza externa do tubo e é adequado para fluidos propensos à formação de incrustações.

Os principais parâmetros de controle dos trocadores de calor tubulares são a área de aquecimento, a vazão de água quente, a capacidade de troca de calor e os parâmetros do fluido térmico.

Cada vez que um fluido passa por um feixe de tubos, isso é chamado de passagem pelo tubo; cada passagem pelo casco é chamada de passagem pelo casco. O diagrama mostra o trocador de calor de casco e tubo único mais simples, abreviado como trocador de calor Tipo 1-1. Para melhorar a velocidade do fluido dentro do tubo, podem ser instaladas chicanas nas duas extremidades da caixa de tubos para dividir todos os tubos em vários grupos. Dessa forma, o fluido passa apenas por uma porção do tubo a cada vez, percorrendo o feixe de tubos várias vezes, o que é chamado de passagem por múltiplos tubos. Da mesma forma, para aumentar a velocidade do fluxo fora do tubo, chicanas longitudinais também podem ser instaladas dentro do casco para forçar o fluido a passar pelo espaço do casco várias vezes, o que é conhecido como passagem por múltiplos cascos. Os processos de múltiplos tubos e múltiplos cascos podem ser usados ​​em conjunto.