هيكل المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب
May 17, 2026| يتكون المبادل الحراري -و-الأنبوبي من غلاف، وحزم أنابيب نقل الحرارة، وألواح الأنابيب، والحواجز، وصناديق الأنابيب. تكون القشرة عادةً أسطوانية، وتحتوي على حزم أنبوبية مثبتة على صفائح الأنبوب عند كلا الطرفين. يُطلق على السائلين اللذين يتبادلان الحرارة اسم السائل الجانبي -والسائل البارد؛ واحد يتدفق داخل الأنابيب. لتحسين معامل انتقال الحرارة للسائل خارج الأنابيب، عادة ما يتم تركيب عدة حواجز داخل الغلاف. تعمل هذه الحواجز على زيادة سرعة السائل الجانبي للغلاف-، مما يجبره على المرور عبر حزمة الأنبوب عدة مرات على طول مسار محدد مسبقًا، وبالتالي تعزيز الاضطراب. يمكن ترتيب أنابيب التبادل الحراري في مثلث متساوي الأضلاع أو مربع على ورقة الأنبوب. يكون ترتيب المثلث متساوي الأضلاع أكثر إحكاما، مما يؤدي إلى اضطراب أعلى ومعامل نقل حرارة أكبر؛ يسهل الترتيب المربع تنظيف الجزء الخارجي من الأنابيب وهو مناسب للسوائل المعرضة للتقشر.
معلمات التحكم الرئيسية للمبادل الحراري -والأنبوب هي منطقة التسخين، ومعدل تدفق الماء الساخن، وسعة التبادل الحراري، ومعلمات وسط نقل الحرارة.
يُطلق على تمريرة واحدة للسائل عبر حزمة الأنبوب اسم "تمريرة أنبوبية واحدة"؛ تمريرة واحدة عبر الصدفة تسمى تمريرة واحدة. يوضح الرسم البياني أبسط -تمرير غلاف-مفرد، وأنبوب-أنبوب واحد-تمرير مبادل حراري، وغالبًا ما يتم اختصاره إلى مبادل حراري من النوع 1-1. لزيادة سرعة المائع داخل الأنابيب، يمكن تركيب حواجز في حزم الأنابيب عند كلا الطرفين، وتقسيم جميع الأنابيب إلى عدة مجموعات. بهذه الطريقة، يمر السائل فقط عبر جزء من الأنابيب في المرة الواحدة، وبالتالي يعبر حزمة الأنابيب عدة مرات؛ وهذا ما يسمى بتمرير الأنابيب المتعددة. وبالمثل، لزيادة سرعة التدفق خارج الأنابيب، يمكن تركيب حواجز طولية داخل الغلاف، مما يجبر السائل على المرور عبر مساحة الغلاف عدة مرات؛ وهذا ما يسمى بتمريرة الصدفة المتعددة-. يمكن استخدام-تمرير الأنابيب المتعددة والمبادلات الحرارية ذات التمرير متعدد الأغلفة معًا.
