דפנות מעטפת וצינורות של מעטפת-ו-מחליף חום

הגדרות פיזיקליות של מעטפת-צד וצינור-צד: מחליף חום של מעטפת-ו-צינור הוא כמו "קומקום" ענק, החלק הפנימי שלו מחולק לשתי תעלות עצמאיות על ידי צרור של צינורות מתכת:

צינור-צד: נוזל זורם בתוך צינורות המתכת, בדרך כלל נושא חומרים מאכלים/בלחץ גבוה-.

 

מעטפת-צד: נוזל זורם בחלל הקליפה מחוץ לצרור הצינורות, מתאים למדיה גבוהה-זרימה/נמוכה-צמיגות.

 

הגבול בין השניים הוא קירות צינור המתכת הדחוסים בצפיפות-שפועלים גם כמחסום מבודד וגם כגשר להעברת חום.

 

לוגיקה מבדלת של עיצוב פונקציונלי

מאפייני זרימה: בשל מגבלות קוטר הצינור, צד הצינור מציג מהירות זרימה גבוהה וירידה בלחץ גדולה; צד המעטפת מנחה את הנוזל בצורת זיגזג מבעד לבלבול, ומאריך את זמן השהייה.

 

שיקולי תחזוקה: ניתן לטפל באבנית בצד הצינור באמצעות ניקוי הסרת הליבה המלאה, בעוד שצד המעטפת דורש ניקוי כימי או טיפול בסילוני מים בלחץ גבוה{{0}.

 

בחירת חומר: צד הצינור משתמש בדרך כלל בסגסוגות עמידות בפני קורוזיה-, בעוד שבצד המעטפת משתמשים לרוב בבטנות פלדת פחמן כדי להפחית עלויות.

 

קוד תרמודינמי של עבודה משותפת: כאשר נוזל הצד-הגבוה בטמפרטורה- זורם על צרור הצינור, החום "קופץ" דרך דופן הצינור אל צד הצינור:

ככל שהפרש הטמפרטורות גדול יותר, כך יעילות העברת החום גבוהה יותר, אך יש צורך למנוע עיוות מתח הנגרם מהפרש טמפרטורה העולה על 50 מעלות משני צידי דופן הצינור.

 

הוספת משטחים לצד המעטפת יכולה להגביר את יעילות חילופי החום ב-40%.

 

העיצוב המשותף של 4 צינורות מאפשר לנוזל לזרום הלוך ושוב פעמיים, ומספק 15% יותר שטח חילופי חום מאשר מעבר צינור בודד.