शेल-और-ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स की मूल संरचना

शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला औद्योगिक हीट ट्रांसफर डिवाइस है। इसकी मुख्य संरचना में मुख्य रूप से निम्नलिखित पांच प्रमुख घटक शामिल हैं:

1. शेल

   बाहरी दबाव पोत के रूप में कार्य करता है, जो आंतरिक दबाव का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है

   शेल-साइड तरल पदार्थ के लिए प्रवाह मार्ग प्रदान करता है

   आमतौर पर उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थिति में सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उच्च-शक्ति वाले कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील से बना होता है

2. ट्यूब बंडल

   सैकड़ों समानांतर व्यवस्थित हीट एक्सचेंज ट्यूब से बना है (सामान्य ट्यूब व्यास 19–25 मिमी से लेकर 6 मीटर तक की लंबाई के साथ)

   गर्मी हस्तांतरण के लिए प्राथमिक माध्यम के रूप में कार्य करता है और थर्मल एक्सचेंज का मुख्य स्थल बनाता है

   ट्यूब लेआउट पैटर्न में आमतौर पर त्रिकोणीय, वर्गाकार, या संकेंद्रित व्यवस्था शामिल होती है, जो सीधे गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र और तरल पदार्थ के प्रवाह विशेषताओं को प्रभावित करती है

3. ट्यूब शीट्स

   ट्यूब बंडल को सहारा देने और सील करने के लिए शेल के दोनों सिरों पर लगाया जाता है

   मिश्रण को रोकने के लिए ट्यूब-साइड और शेल-साइड तरल पदार्थों को अलग करें

   ट्यूब बंडल और शेल के बीच संरचनात्मक अखंडता और सीलिंग सुनिश्चित करें

4. हेड्स (एंड कवर / चैनल कवर)

   शेल के दोनों सिरों पर स्थित, सीलिंग फ़ंक्शन प्रदान करता है

   ट्यूब-साइड और शेल-साइड तरल पदार्थों के लिए स्वतंत्र स्थान बनाएं

   ट्यूब-साइड तरल पदार्थ के प्रवेश और निकास को वितरित करने और नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार

   उपकरण असेंबली, डिसअसेंबली, सफाई और रखरखाव की सुविधा प्रदान करें

5. बाफल्स (बाफल प्लेट्स)

   ट्यूब बंडल के लंबवत स्थापित, आमतौर पर खंडीय (उदाहरण के लिए, सिंगल-सेगमेंटल) या गोलाकार डिजाइनों में

   शेल-साइड तरल पदार्थ को कई बार दिशा बदलने के लिए मार्गदर्शन करें, सर्पिल या Z-आकार के प्रवाह पैटर्न बनाते हैं

   3–5 गुना तक अशांति बढ़ाएँ, जिससे गर्मी हस्तांतरण गुणांक 2–3 गुना तक बढ़ जाता है

   एक साथ ट्यूब बंडल को यांत्रिक सहायता प्रदान करें, कंपन और झुकने से रोकें

ये मुख्य घटक एक साथ काम करते हैं ताकि गर्म और ठंडे तरल पदार्थ क्रमशः ट्यूब-साइड और शेल-साइड चैनलों से प्रवाहित हो सकें, जिससे ट्यूब की दीवारों पर कुशल गर्मी हस्तांतरण हो सके। विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं के आधार पर, शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स को विभिन्न संरचनात्मक प्रकारों में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है—जैसे फिक्स्ड-ट्यूब-शीट, फ्लोटिंग-हेड, या यू-ट्यूब डिज़ाइन—विभिन्न ऑपरेटिंग स्थितियों के अनुरूप।