ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर्स अत्यधिक कुशल हीट एक्सचेंज उपकरण हैं जिनका व्यापक रूप से रसायन, पेट्रोलियम, बिजली और एचवीएसी उद्योगों में उपयोग किया जाता है। उनका मुख्य कार्य ट्यूबों के अंदर और बाहर तरल पदार्थ के बीच गर्मी हस्तांतरण के माध्यम से हीटिंग, शीतलन या संक्षेपण प्रक्रियाओं को प्राप्त करना है।
ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर की मूल संरचना में धातु ट्यूब बंडलों की एक श्रृंखला होती है, जो आमतौर पर एक बेलनाकार खोल के भीतर तय होती है, जो दो द्रव चैनल बनाती है: ट्यूब पक्ष और खोल पक्ष। ऑपरेशन के दौरान, एक तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, एक उच्च तापमान वाला तरल पदार्थ) ट्यूबों के अंदर बहता है, जिसे ट्यूब साइड तरल पदार्थ कहा जाता है; अन्य तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, एक कम तापमान वाला तरल पदार्थ) ट्यूबों और शेल के बीच बहता है, जिसे शेल - साइड तरल पदार्थ कहा जाता है। दो तरल पदार्थ ट्यूब की दीवारों के माध्यम से गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं लेकिन आम तौर पर सीधे मिश्रण नहीं करते हैं।
उनका कार्य सिद्धांत ताप संचालन और संवहन पर आधारित है। जब ट्यूब के साइड और शेल साइड के तरल पदार्थों के बीच तापमान में अंतर होता है, तो गर्मी को उच्च तापमान वाले तरल पदार्थ से ट्यूब की दीवार पर स्थानांतरित किया जाता है, फिर ट्यूब की दीवार की तापीय चालकता के माध्यम से ट्यूब की दीवार के दूसरी तरफ, और अंत में ट्यूब की दीवार से शेल साइड के तरल पदार्थ में स्थानांतरित किया जाता है। यह प्रक्रिया फूरियर के ऊष्मा चालन के नियम और न्यूटन के शीतलन के नियम का पालन करती है, जिसका अर्थ है कि ऊष्मा स्थानांतरण की दर तापमान अंतर, ऊष्मा स्थानांतरण क्षेत्र और ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक के सीधे आनुपातिक है।
ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर की गर्मी हस्तांतरण दक्षता विभिन्न कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें ट्यूब व्यास, ट्यूब की लंबाई, द्रव वेग, ट्यूब सामग्री की तापीय चालकता और स्वयं तरल पदार्थ के भौतिक गुण (जैसे चिपचिपापन और विशिष्ट गर्मी क्षमता) शामिल हैं। गर्मी हस्तांतरण दक्षता में सुधार करने के लिए, गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को बढ़ाना, द्रव प्रवाह पैटर्न को अनुकूलित करना (उदाहरण के लिए, बैफल्स का उपयोग करना), और उच्च दक्षता ट्यूब प्रकारों (उदाहरण के लिए, थ्रेडेड ट्यूब या फिनड ट्यूब) को नियोजित करना जैसे तरीकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
इसके अलावा, ट्यूबलर हीट एक्सचेंजर्स को विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न संरचनात्मक रूपों में डिज़ाइन किया जा सकता है, जैसे कि फिक्स्ड ट्यूबशीट, फ्लोटिंग हेड, या यू - ट्यूब प्रकार, विभिन्न दबावों, तापमान और सफाई और रखरखाव आवश्यकताओं के अनुकूल। वे अत्यधिक विश्वसनीय हैं और उनके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जो उन्हें औद्योगिक ताप विनिमय के क्षेत्र में उपकरणों के सबसे महत्वपूर्ण टुकड़ों में से एक बनाती है।
